操作系統(tǒng)原理講義第四章(1)-資料下載頁
2025-05-13 23:52本頁面
【正文】 進(jìn)程控制 進(jìn)程掛起 當(dāng)一個(gè)處在運(yùn)行狀態(tài)的進(jìn)程，因等待某個(gè)事件的發(fā)生（如等待打印機(jī)）而不能繼續(xù)運(yùn)行時(shí)，將調(diào)用進(jìn)程掛起系統(tǒng)調(diào)用，把進(jìn)程的狀態(tài)置為阻塞狀態(tài)，并調(diào)用進(jìn)程調(diào)度程序（等于讓出處理機(jī)）。在UNIX系統(tǒng)中進(jìn)程掛起調(diào)用 sleep(chan, pri)。 54 進(jìn)程控制 進(jìn)程掛起 進(jìn)程從運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換成阻塞狀態(tài) 是由進(jìn)程掛起原語實(shí)現(xiàn)的， 因此，調(diào)用進(jìn)程掛起操作是在進(jìn)程處于運(yùn)行狀態(tài)下執(zhí)行的 。它的執(zhí)行將引起等待某事件的隊(duì)列的改變 . 例如，進(jìn)程是因等待打印機(jī)而進(jìn)入阻塞狀態(tài)，則該進(jìn)程將加入到等待打印機(jī)的隊(duì)列。進(jìn)程掛起系統(tǒng)調(diào)用的算法和隊(duì)列變化如下。 55 進(jìn)程控制 進(jìn)程掛起 進(jìn)程掛起的內(nèi)部調(diào)用形式 （ UNIX系統(tǒng) ） ： sleep(chan,pri) 其中： chan 進(jìn)程掛起 （ 睡眠 ） 的原因； pri 進(jìn)程被喚醒后的優(yōu)先級(jí) 一般調(diào)用形式： susp(chan) 其中： chan 進(jìn)程等待的原因 56 進(jìn)程控制 進(jìn)程掛起 57 進(jìn)程控制 進(jìn)程掛起 58 進(jìn)程控制 進(jìn)程喚醒 一個(gè)正在運(yùn)行的進(jìn)程會(huì)因等待某事件 （ 例如 ， 等待打印機(jī) ） 的發(fā)生 ， 由運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換成阻塞狀態(tài)， 當(dāng)它等待的事件發(fā)生后 ， 這個(gè)進(jìn)程將由阻塞狀態(tài)轉(zhuǎn)換成就緒狀態(tài) 。 這種轉(zhuǎn)換由進(jìn)程喚醒操作完成 。 調(diào)用進(jìn)程喚醒操作一般在中斷處理 、 進(jìn)程通信等過程中 。 例如 ， 打印機(jī)完成中斷處理程序 ， 在完成了打印完成的操作后 ， 就去檢查等待打印機(jī)的隊(duì)列 ， 若不為空 ， 則調(diào)用進(jìn)程喚醒操作 ， 喚醒一個(gè)（ 或多個(gè) ） 等待打印機(jī)的進(jìn)程 。 59 進(jìn)程控制 進(jìn)程喚醒 進(jìn)程喚醒原語的形式： wakeup(chan) 其中： chan 喚醒進(jìn)程阻塞的原因。 60 進(jìn)程控制 進(jìn)程喚醒 算法： wakeup 輸入： chan:等待的事件 （ 阻塞原因 ） 輸出：無 { 找到 chan的等待隊(duì)列的指針； for(該隊(duì)列不為空 ） { 從隊(duì)列中移出一個(gè)進(jìn)程； 置進(jìn)程狀態(tài)為 “ 就緒 ” ， 并加入到就緒隊(duì)列； } } 61 進(jìn)程控制 進(jìn)程喚醒 按此算法 ， 是把等待在 chan事件上的所有進(jìn)程喚醒， 類似于 UNIX系統(tǒng)的處理方式 。 也有的系統(tǒng)只喚醒一個(gè)等待 chan事件的進(jìn)程 ， 若這樣處理 ， 等待隊(duì)列就要按某種優(yōu)先級(jí)排隊(duì) 。 進(jìn)程喚醒操作會(huì)引起就緒隊(duì)列和等待 chan事件的等待隊(duì)列發(fā)生變化 。 62 進(jìn)程控制 進(jìn)程喚醒 按此算法 ， 是把等待在 chan事件上的所有進(jìn)程喚醒， 類似于 UNIX系統(tǒng)的處理方式 。 也有的系統(tǒng)只喚醒一個(gè)等待 chan事件的進(jìn)程 ， 若這樣處理 ， 等待隊(duì)列就要按某種優(yōu)先級(jí)排隊(duì) 。 進(jìn)程喚醒操作會(huì)引起就緒隊(duì)列和等待 chan事件的等待隊(duì)列發(fā)生變化 。 63 在多道程序的環(huán)境中，系統(tǒng)中的多個(gè)進(jìn)程可以并發(fā)執(zhí)行，同時(shí)它們又要共享系統(tǒng)中的資源，這些資源有些是可共享使用的，如磁盤，有些是以獨(dú)占方式使用的，如打印機(jī)。由此將會(huì)引起一系列的矛盾，產(chǎn)生錯(cuò)綜復(fù)雜的相互制約的關(guān)系。 產(chǎn)生這種錯(cuò)綜復(fù)雜的相互制約關(guān)系的原因有二： 資源共享 進(jìn)程合作 64 進(jìn)程互斥 互斥的概念 引例： 宿舍電話的使用 打印機(jī)的使用 1. 臨界資源：一次僅允許一個(gè)進(jìn)程使用的資源稱為臨界資源 。 引例中的電話和打印機(jī)都屬于臨界資源。除此之外，還有內(nèi)存變量、指針、數(shù)組等等也是臨界資源。 65 進(jìn)程互斥 互斥的概念 臨界區(qū)： 每個(gè)進(jìn)程中訪問臨界資 源的那段程序段稱為臨 界區(qū)（臨界段）。 66 進(jìn)程互斥 互斥的概念 ３． 互斥 定義 : 在操作系統(tǒng)中，當(dāng)某一進(jìn)程正在訪問某臨界區(qū)時(shí)， 就不允許其它進(jìn)程進(jìn)入，否則就會(huì)發(fā)生 (后果 )無法 估計(jì)的錯(cuò)誤。我們把進(jìn)程之間的這種相互制約的關(guān) 系稱為互斥 。 例如：飛機(jī)定票系統(tǒng)中的機(jī)票庫 67 進(jìn)程互斥 互斥的概念 進(jìn)入臨界區(qū)的準(zhǔn)則： (1)每次至多有一個(gè)進(jìn)程處于臨界區(qū)； (2)當(dāng)有若干個(gè)進(jìn)程欲進(jìn)入臨界區(qū)時(shí) ， 應(yīng)在有限 的時(shí)間內(nèi)使其進(jìn)入； (3)進(jìn)程在臨界區(qū)內(nèi)僅逗留有限的時(shí)間 。 68 進(jìn)程互斥 鎖和上鎖、開鎖操作 解決進(jìn)程互斥的最簡(jiǎn)單的辦法是加鎖 。 在系統(tǒng)中為 每個(gè)臨界資源設(shè)置一個(gè)鎖位 ， 0 表示資源可用 ， 1 表示資源已被占用 （ 不可用 ） 。 這樣當(dāng)一個(gè)進(jìn)程使用某個(gè)臨界資源之前必須完成下列操作： 考察鎖位的值； 若原來的值是為 “ 0”， 將鎖位置為 “ 1”（ 占用該資源 ） ； 若原來值是為 “ 1”， （ 該資源已被別人占用 ） ， 則轉(zhuǎn)到 1。 當(dāng)進(jìn)程使用完資源后 ， 將鎖位置為 “ 0“， 稱為開鎖操作 。
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