第7章几种常见操作系统典型功能的实现方法举例课件.ppt
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1、第7章 几种常见操作系统典型功能的实现方法举例,7.1 Windows NT进程、线程的特点7.2 UNIX进程管理7.3 UNIX进程通信与同步机制7.4 Windows NT文件系统7.5 UNIX文件系统索引结构介绍7.6 Linux文件系统7.7 UNIX NFS文件系统7.8 Windows NT 存储管理的二级页表结构7.9 Linux 系统的内存管理技术7.10 UNIX内存管理技术7.11 UNIX I/O设备管理7.12 Linux I/O设备管理,本章学习目标,UNIX的进程管理及调度,包括进程同步机制介绍UNIX文件的物理结构Linux操作系统文件名到文件分量的映射Win
2、dowsNT、Linux及UNIX内存管理技术Linux及UNIX设备管理,7.1 Windows NT进程、线程的特点,7.1.1 Windows NT进程、线程及对象之间的关系7.1.2 进程管理程序7.1.3 线程调度,返回首页,7.1.1 Windows NT进程、线程及对象之间的关系,(1)线程是进程的一个组成部分。(2)进程多线程都在进程的地址空间活动。 (3)资源是分给进程的,而不是分给线程的,并且系统还为分给进程的资源规定了配额。(4)调度的基本单位是线程。 (5)线程在执行过程中需要同步。,返回本节,7.1.2 进程管理程序,(1)客户进程用创建原语创建进程。 (2)客户进程
3、通过发送消息给相应的服务器进程。(3)服务器进程调用Windows NT执行体的进程管理程序为之创建一个Windows NT本机进程。 (4)进程创建后,进程管理程序返回一个句柄给进程对象。(5)环境子系统取得该句柄,生成客户应用程序所期望的适合本环境的返回值。(6)环境子系统调用Windows NT的进程管理程序为已创建的新进程创建一个线程。,返回本节,7.1.3 线程调度,在Windows NT中,一个线程在它的生命期中要经历以下6种状态:(1)就绪状态(2)备用状态 (3)运行状态(4)等待状态 (5)转换状态 (6)终止状态(如图7.1所示),图7.1 线程的调度状态之间的转化图,返回
4、本节,7.2 UNIX进程管理,7.2.1 UNIX进程状态7.2.2 UNIX进程描述7.2.3 UNIX进程控制7.2.4 UNIX进程调度,返回首页,7.2.1 UNIX进程状态,UNIX中共有9种进程状态:(1)核心运行状态 (2)用户运行状态 (3)内存中就绪 (4)内存中睡眠 (5)就绪且换出,(6)睡眠且换出 (7)被抢占状态 (8)创建状态 (9)僵死状态 (如图7.2所示),图7.2 UNIX进程状态转化图,返回本节,7.2.2 UNIX进程描述,(1)一个进程是对一个程序的执行。(2)一个进程的存在意味着系统中存在着一个常驻内存的进程表项(proc结构),它包含着相应进程的
5、控制信息。(3)对每一个进程,有一个被称为U区的数据结构,这个结构中存放着该进程的私用控制信息。(4)一个进程可以生成或撤销其子进程。(5)一个进程是获得和释放各种系统资源的基本单位。,返回本节,7.2.3 UNIX进程控制,在UNIX系统中,除了0#进程之外,其他所有进程都是被另一个进程利用系统调用fork创建的。0#进程是一个特殊的系统进程,它是在系统引导时被创建的。系统初启时,0#进程创建了1#进程,此后0#进程就变成了交换进程,而1#进程变成了系统的始祖进程。UNIX系统利用fork为每个终端创建一个子进程为用户服务,如等待用户登录、执行shell命令解释程序等。,返回本节,7.2.4
6、 UNIX进程调度,由于UNIX系统是单纯的分时系统,所以没有设置作业调度。UNIX系统的进程调度采用的算法是,多级反馈队列轮转调度法。调度的算法如图7.3所示。核心先从最高优先级就绪队列中取出排在队列最前面的进程,当进程执行完一个时间片仍未完成则剥夺它的执行,将它放入到相应的队列中。然后,再从最高优先级就绪队列中取出下一个就绪进程投入运行。,图7.3 UNIX进程调度算法,返回本节,7.3 UNIX进程通信与同步机制,UNIX系统V中的进程通信可分为4个部分:低级通信、管道通信、进程间通信和网络进程间通信。(1)低级通信主要用来传递进程间的控制信号。 (2)管道通信用来在同一家族的进程间传递
7、比特流。,返回首页,(3)进程间通信IPC是UNIX系统V的一个核心程序包,它负责完成同一计算机内各进程间大量数据的传送工作。它由3部分组成:消息机制、共享存储器机制和信号量机制。(4)网络进程间的通信是基于通信协议的。,返回本节,7.4 Windows NT文件系统,7.4.1 FAT文件分配表7.4.2 NTFS文件系统,返回首页,7.4.1 FAT文件分配表,文件分配表是微软用在DOS及Windows操作环境的文件系统格式。FAT文件系统有如下特点:(1)支持长文件名。 (2)不提供本地安全性。 (3)最大文件/分区大小为4GB。,返回本节,7.4.2 NTFS文件系统,NTFS文件系统
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