计算机操作系统-第3章进程和处理机管理.ppt

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1、清华大学出版社,计算机操作系统,刘 腾 红 主编,Computer Operating System,第3章 进程和处理机管理,要求学生掌握程序的顺序执行和并发执行；进程的定义、特点及状态变迁；进程的管理；线程的概念、类别；进程间的同步与互斥；进程通信；死锁产生的原因与解除方法；处理机、进程和作业的调度方法；最后还要了解Windows XP的进程和线程管理。,第3章 进程和处理机管理,3.1 进程的基本概念 3.2 进程管理 3.3 线程的概念 3.4 进程间的同步与互斥 3.5进程通信 3.6死锁 3.7处理机调度 3.8Windows XP的进程和线程管理,3.1.1 程序顺序执行 1.程

2、序顺序执行,3.1 进程的基本概念,图3-1 程序的顺序执行,2.程序顺序执行的特点(1)顺序性(2)封闭性(3)可再现性,3.1.2 程序并发执行 1.程序的并发执行 如图3-2，I3、C2、P1是并发执行的，则使用下面的语句描述：cobegin I3;C2;P1;coend;,3.1 进程的基本概念,2.程序并发执行的特点(1)失去了程序的封闭性 程序之间的相互制约关系(间接关系和直接关系)导致程序“执行-暂停-执行”，即程序的执行具有间断性。(2)通信性:如图3-3(3)独立性,3.1 进程的基本概念,3.1.3 进程描述 1.进程定义 最能反映进程实质的定义有：1）进程是程序的一次执行

3、活动；2）进程是可以和别的计算并发执行的计算；3）进程是一个程序在对应数据结构上的进行的操作；,3.1 进程的基本概念,4）所谓进程，就是一个程序在给定活动空间和初始环境下，在一个处理机上的执行过程；5）进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进程资源分配和调度的一个独立单位。国内的定义：进程，是一个具有一定独立功能的程序，是关于某个数据集合的一次运行活动。,3.1 进程的基本概念,1.进程定义进程和程序的联系和区别:1）程序是指令的有序集合，其本身没有任何运行的含义，它是一个静态的概念。进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一个动态的概念。2）进程具有并行特征，能与其它进程并行地活动

4、；,3.1 进程的基本概念,2.进程类型(1)系统进程和用户进程，两者的区别:1)系统进程被分配一个初始的资源集合，其可以独占或按最高优先权限优先使用这些资源。但用户进程必须通过系统服务请求来申请资源，并竞争资源 2）用户进程不能直接完成I/O操作，而系统进程可以做显示的、直接的I/O操作 3）系统进程在管态下运行，而用户进程在目态下运行(2)计算进程和I/O进程,3.1 进程的基本概念,3.进程的特征和利弊 特征：1）动态性 2）并发性 3）独立性 4）异步性/间断性 5）结构特征 每个进程都有进程控制块PCB：其包含描述进程和控制信息 引入进程增加开销：空间开销和时间开销,3.1 进程的基

5、本概念,4.进程的状态与变迁 进程的三种基本状态及其状态变迁如图3-4 在不同的系统中，进程可以设置更多的状态,3.1 进程的基本概念,5.进程描述进程控制块PCB 1)PCB的作用：标识进程存在的唯一实体 2）进程控制块的内容进程控制块PCB常用的信息如表3-1。3）PCB的组织方式 a)链接方式如图3-5 b)索引方式如图3-6,3.1 进程的基本概念,表3-1 PCB信息,表3-1 PCB信息,3.1 进程的基本概念,表3-1 PCB信息,图3-5 按链接方式组织PCB,3.1 进程的基本概念,索 引 表,图3-6 按索引方式组织PCB,3.2.1 进程创建原语 进程创建原语的主要功能是

6、为被创建进程建立一个PCB 创建进程原语的操作过程是：首先从空闲PCB队列中申请一个可用的PCB，申请到后为该PCB分配一个内部标识符；然后填入创建者提供的参数和直接从父进程继承的参数；把新进程设为就绪状态，并插入到就绪队列和进程家族；最后，返回为新进程的内部标识PID（进程存在的唯一标识）,3.2 进程管理,3.2.1 进程创建原语创建原语描述如下：,3.2 进程管理,算法：create输入：新进程的符号名，优先级，开始执行地址输出：新创建进程的内部标识符PID在总链队列上查找有无同名的进程；if(有同名进程)return（错误码）/*带错误码返回*/在空闲PCB队列申请一个空闲的PCB结构

7、；if(无空PCB结构)return（错误码）；/*带错误码返回*/用参数填充PCB内容；置进程为就绪状态；将新进程的PCB插入到就绪队列；将新进程的PCB插入到总链队列中；设置进程的家族关系；return（新进程PID）；/*create(name,priority,start-addr)*/,3.2.2 进程撤消原语撤消原语Kill操作如下：,3.2 进程管理,void kill输入：进程标识符PID输出：无 由参数PID查找到当前进程的PCB；释放本进程所占用的资源给父进程；将该进程从总链队列中摘除；释放此PCB结构；释放所占用的资源；转进程调度程序；/*kill*/,3.2.3 进程等

8、待原语等待原语操作过程如下：,3.2 进程管理,void susp(chan)输入：chan/*等待的事件（等待原因）*/保护现行进程CPU现场到PCB结构中；置该进程为“等待/阻塞”态；将该进程PCB插入到等chan的等待队列；转进程调度；/*susp(chan)*/,3.2.4 进程唤醒原语唤醒原语操作过程如下：,3.2 进程管理,void wakeup(chan)输入：chan/*等待的事件（等待原因）*/输出：无 保护现行运行进程的CPU现场到它的PCB结构中；置该进程为就绪状态；将该进程插入就绪队列；找到该阻塞原因的队列指针；for(该队列上的每一个等待进程)将进程移出此等待队列；置

9、进程状态为“就绪”并将进程放入就绪队列；转进程调度；/*wakeup(chan)*/,3.2.5 其他原语1.进程延迟原语和延迟唤醒原语 延迟原语的功能是：将需要延迟的进程PCB结构加入到延迟队列，当延迟时间到来时，由延迟唤醒进程（系统进程）把它唤醒2.进程挂起原语和进程激活原语 进程的挂起状态是一种静止状态，它分为挂起就绪和挂起等待。,3.2 进程管理,3.3.1 线程的概念 线程是比进程更小的活动单位，它是进程的一个执行路径。线程可以这样描述：1）线程是进程中的一条执行路径 2）它有自己的私用堆栈和处理机执行环境（尤其是处理器寄存器）3）它与父进程共享分配给父进程的主存 4）它是由单个进程

10、所创建的众多线程中的一个线程,3.3 线程的概念,3.3.2 线程与进程的比较1.调度：把线程作为调度和分派的基本单位，而把进程作为资源拥有的基本单位2.并发性：不仅进程之间可以并发执行，而且在一个进程中的多个线程之间也可并发执行3.拥有资源：进程是拥有资源的一个独立单位，线程不拥有系统资源，但可访问隶属于进程的全部资源。4.系统开销：由于在创建或撤消进程时，系统都要为之分配或回收资源，导致系统的开销将显著地大于在创建或撤销线程时的开销。,3.3 线程的概念,3.3.3 线程的分类 1.线程的两种类型 1）内核支持线程Kernel-Supported Threads 2）用户级线程User-L

11、evel Threads 2.两种线程的分析,3.3 线程的概念,3.4.1 进程间的制约关系 1.资源共享 互斥共享和同时访问 2.进程合作 进程相互合作和通信，共同完成一个任务3.4.2 进程互斥 1.互斥的概念 互斥共享的资源：物理设备和软件资源 相关概念:临界区和临界资源,3.4 进程间的同步与互斥,3.4.2 进程互斥2.锁及其操作置锁信号为1称为上锁原语（lock），置锁信号为0称为开锁原语(unlock)，代码如下所示,3.4 进程间的同步与互斥,上锁原语,开锁原语,void lock(锁变量w)test:if(w为1)goto test/*测试锁位的值*/else w=1;/*

12、上锁*/*lock(w)*/,void unlock(锁变量w)w=0;/*开锁*/*unlock(w)*/,3.4.2 进程互斥2.锁及其操作goto语句使进程一直占用处理机来循环测试锁状态，故将上锁原语和开锁原语改进如下,3.4 进程间的同步与互斥,改进后的上锁原语,改进后的开锁原语,void lock(锁变量)while(w=1)保护现行进程CPU现场；现行进程入w的等待队列；置进程为“等待”状态；转进程调度；w=1;/*上锁*/*lock(w)*/,void lock(锁变量)while(w=1)保护现行进程CPU现场；现行进程入w的等待队列；置进程为“等待”状态；转进程调度；w=1;

13、/*上锁*/*lock(w)*/,3.4.2 进程互斥3.使用锁实现进程互斥如图3-7，说明了两个进程使用同一临界资源时的操作。两者都必须先执行上锁原语,3.4 进程间的同步与互斥,图3-7 进程使用临界资源时的操作,与图3-7相应的进程互斥代码如下：,3.4 进程间的同步与互斥,main()int w=0;/系统初启时置锁状态cobeginppa();/进程Appb();/进程Bcoendppa()/进程A;lock(w);进程A的临界区CSa；unlock(w);ppb()/进程B;lock(w);进程B的临界区CSb；unlock(w);,3.4.3 信号灯和P、V操作 1.信号灯的概念

14、 1965年荷兰Dijkstra提出的进程同步工具 信号灯表示:二元组（s,q）其中：s具有非负初值的整型变量，代表资源实体或并发进程的状态;q是一个初始状态为空的等待队列,3.4 进程间的同步与互斥,3.4.3 信号灯和P、V操作2.P、V操作原语系统一般提供P、V操作原语来修改信号灯的值如果信号灯用s表示，则P操作记为P（s），V操作记为V（s）1)P操作:对信号灯进行减1操作，再根据信号灯的值对调用P操作的进程进行相应处理 2)V操作:对信号灯进行加1操作,3.4 进程间的同步与互斥,3.4.3 信号灯和P、V操作,3.4 进程间的同步与互斥,void p(变量s)/变量s为信号灯 s-

15、;if(s0)/进程进入相应的等待队列保留调用进程CPU现场；将该进程进入s的等待队列；置“等待”状态；转进程调度；/*p(s)*/,1）P操作过程,void v(变量s)/变量s为信号灯 s+;if(s=0)移出s等待队列首元素；将该进程入就绪队列；置“就绪”状态；/*v(s)*/,2）V操作过程,3.4.3 信号灯和P、V操作 3.使用P、V操作实现进程互斥 举例1:说明两个进程使用信号灯实现进程互斥 设系统中同类的互斥资源只有1个，则：1）信号灯的初值为1，表示资源可用，2）信号灯的值小于等于0，表示资源已经被进程占用，则另一进程只能等待。相关代码见下页图表,3.4 进程间的同步与互斥,

16、3.4 进程间的同步与互斥,main()int mutex=1;/互斥信号灯cobeginpa();/进程Apb();/进程Bcoendpa();/进程A;P(mutex)；进程A的临界区CSa;V(mutex)；;pb();/进程B;P(mutex)；进程B的临界区CSb;V(mutex)；;,3.4.3 信号灯和P、V操作3.使用P、V操作实现进程互斥 举例2:假设系统中同类型的临界资源有多个，则信号灯的初始值应设为n信号灯mutex的值的意义如下：1）初始信号灯mutex0，表示系统中同类临界资源的数目有mutex个；2）操作中mutex0，表示可用的同类临界资源的数目为mutex；,3

17、.4 进程间的同步与互斥,3）操作中mutex0，则表示临界资源已经用完，在等待队列中有|mutex|个进程。4）mutex=0，n个临界资源正好用完 信号灯mutex取值范围：1）如果系统中只有一个临界资源，被两个进程共享，则信号灯mutex的取值范围为：1、0、-1三个值。2）当用mutex实现n个进程互斥共享一个临界资源时，其值的范围为1-（n-1）,3.4 进程间的同步与互斥,3.4 进程间的同步与互斥,图3-9计算进程和打印进程之间的同步,(a)进程同步例1,(b)进程同步例2,图3-8 进程合作例子,3.4.4 进程同步 1.进程同步概念 合作进程的两种同步关系：1）在执行次序上的

18、同步；2）共享缓冲的同步,3.4.4 进程同步2.使用信号灯实现进程同步 举例1:如图3-8（a），设两个同步信号灯Sb、Sc，分别表示进程Pb、Pc是否可以开始行，Sb、Sc的初始值均为0，表示进程Pb、Pc还不能开始执行，如果为1，则进程Pb、Pc就可以开始执行。进程Pb、Pc中的P操作起测试作用，而进程Pa中的操作相当于唤醒,3.4 进程间的同步与互斥,图3-8（a）中的三个进程同步的代码,main()int Sb=0;int Sc=0;cobeginPa();Pb();Pc();coendPa()/进程 Pa;V(Sb);V(Sc);Pb()/进程 PbP(Sb);Pc()/进程 Pc

19、P(Sc);,main()int Sa=0;cobeginPa();Pb();Pc();coendPa()/进程 Pa;V(Sa);V(Sa);Pb()/进程 PbP(Sa);Pc()/进程 PcP(Sa);,2.使用信号灯实现进程同步 举例2：根据图3-9计算进程和打印进程之间的同步的规则，设置两个信号灯Sa、Sb，信号灯意义如下：1）信号灯Sa表示缓冲中有无数据，其初值为0，即缓冲中没有数据。2）信号灯Sb用来表示缓冲区有无空位置存放计算进程的计算结果，其初值为1，表示缓冲中有空的位置。,3.4 进程间的同步与互斥,计算进程cp和打印进程iop的同步代码,mainint Sa=0;/缓冲中

20、没有数据int Sb=1;/缓冲中有空位置cobegincp();iop();coendcp()/计算进程while(计算没有完成)计算一个结果数据；P(Sb);将结果数据送到缓冲区；V(Sa);iop()/打印进程while(打印工作没有完成)P(Sa);将结果数据从缓冲区中取出；V(Sb);在打印机上输出；,3.4.4 进程同步3.生产者和消费者问题（如图3-10所示）解决：设置两个信号灯full（表示缓冲中存放的产品的数量，初始值为0）和empty（表示缓冲中空位置的数量，初始值为n）设置一个互斥信号灯mutex，其初始值为1,3.4 进程间的同步与互斥,缓冲区,使用信号灯解决消费者问题

21、的代码,main()full=0；/缓冲区中存放的产品数量empty=n；/缓冲区空位置的数量 mutex=1；/对有界缓冲区进行操作的互斥信号灯cobeginProducer()；Consumer()；coendProducer()while(生产未完成)生产一个产品；P(empty)；P(mutex)；送一个产品到有界缓冲区；V(mutex)；V(full)；Consumer()while(还要继续消费)P(full)；P(mutex)；从有界缓冲区中取产品；V(mutex)；V(empty)；消费一个产品；,3.4.4 进程同步4.读者写者问题 对共享资源的读写操作的同步限制条件是：1)

22、允许任意多的进程同时读；2)一次只允许一个写进程进行写操作；3)如果有一个进程正在进行写操作，不允许任何读进程进行读操作。设置两个互斥信号灯Rmutex、Wmutex和一个公共计数变量Rcount解决“读者-写者”问题的同步代码如下页,3.4 进程间的同步与互斥,main()int Rcount=0;int Rmutex=1;int Wmutex=1;cobeginreader();writer();coendreader()/读者进程while(1)P(Rmutex);if(Rcount=0)P(Wmutex);Rcount+;V(Rmutex);完成读操作;P(Rmutex);Rcount

23、-;if(Rcount=0)V(Wmutex);V(Rmutex);writer()/写者进程while(1)P(W mutex);完成写操作；V(Wmutex);,3.5.1 进程通信类型 1)共享存储器系统 a）基于共享数据结构的通信方式 b）基于共享存储区域的通信方式 2)消息系统 进程间的信息交换以消息或者报文为单位 消息系统有两种通信方式：a）直接通信方式 原语：send(接收者ID，消息)和receive(发送者ID，消息),3.5 进程通信,b）间接通信方式如图3-11，进程间有中间实体（信箱）,3.5 进程通信,3)利用共享文件（管道）的通信方式,3.5.2 消息系统-进程直接

24、通信例子消息缓冲区结构：Sptr、Nptr、Size、Text消息缓冲区长度=消息长度+3,3.5 进程通信,3.5.2 消息系统-进程直接通信例子发送原语算法描述如下：,3.5 进程通信,void send(发送区首址m)从发送区id域得接收进程id号；以此id号得接收进程pcb的消息队列头；从发送区size域得缓冲区大小；申请一个消息缓冲区area；/建立新的消息缓冲区 以此大小加上缓冲区头得area；发送进程id送area的sptr域；缓冲区大小送area的size域；发送区的text送area的text域；置area的勾链字为链尾标记；p(mutex);/封锁消息队列 将area入消息

25、队列；v(mutex);/解锁消息队列 v(Si);/与接收进程同步,3.5.2 消息系统-进程直接通信例子接收原语算法描述如下：,3.5 进程通信,void receive(接收区首址n，发送进程号)p(Si);/有无消息可取p(mutex);/封锁消息队列在消息队列找到发送者为sid的消息；从消息队列中摘下此消息缓冲区area;v(mutex);/解锁消息队列area的sptr送接收区的id域；/将消息缓冲区的信息复制到接收区 area的size送接收区的size域；area的text送接收区的text域；释放area给存贮管理模块；,3.6.1 产生死锁的原因和必要条件 1.竞争资源引起

26、死锁 用资源进程有向图说明死锁，如图3-14 临时性资源引起死锁。如图3-15所示,3.6 死锁,2.进程推进顺序不当引起死锁 图3-14的两种不同的进程推进顺序：（1）合法顺序，不会产生死锁 P1：;release(S1);request(S3);P2：;release(S2);request(S1);P3：;release(S3);request(S2);（2）非法顺序，会产生死锁 P1：;request(S3);release(S1);P2：;request(S1);release(S2);P3：;request(S2);release(S3);,3.6 死锁,3.6.1 产生死锁的原因

27、和必要条件.产生死锁的四个必要条件1)互斥条件2)不剥夺条件3)部分分配4)环路条件：存在进程资源的循环链4.解决死锁的基本方法1）预防死锁；2）避免死锁3）检测死锁；4）解除死锁,3.6 死锁,3.6.2 预防死锁1.否定条件二-不剥夺条件规定：一个已经占有了某些资源的进程，若申请不到新的资源时，就释放已经占有的资源，以后再需要时重新申请。缺点：要付出很大代价，增加了系统开销，降低系统吞吐量2.否定条件三-部分分配在分配资源时，只要有一个资源要求得不到满足，则该进程就不能得到任何资源,3.6 死锁,3.6.2 预防死锁2.否定条件三-部分分配缺点：方法简单、容易实现；但资源严重浪费3.否定条

28、件四-环路条件资源编号；所有进程对资源的请求必须按照资源序号递增的次序提出缺点：1）限制了新资源的增加；2）会发生作业使用资源的顺序与系统规定的顺序不同的情况，造成资源浪费；3）限制了用户简单、自由地编程。,3.6 死锁,3.6.3 避免死锁 通过判断资源分配的安全性分配 安全状态：只指系统按照某种进程顺序（如P1、P2、Pn）为每个进程分配资源，直至最大需求，每个进程都可以顺利完成。若不存在这样的安全序列，则称系统处于不安全状态 银行算法是年提出的一种避免死锁的方法，满足资源的最大需求量 缺点：过于谨慎以及花费开销较大,3.6 死锁,3.6.3 避免死锁下面用例子说明系统的安全状态和不安全状

29、态假如系统有12台磁带机。有三个进程P1、P2和P3，分别要求10台、4台和9台磁带机。设在时刻T0进程P1、P2和P3分别已经获得5台、2台和2台磁带机。进程 最大需求 已分配 可用 P110 53 P2 4 2 P3 9 2,3.6 死锁,3.6.4 死锁的检测与恢复 发现死锁的原理：考查某一时刻系统状态是否合理 检测死锁算法的基本思想 死锁检测的时机：1)每次分配后；2)定期检查 排除死锁的实用方法：1)把陷于死锁的全部进程一律撤消；2)逐个作废死锁进程至死锁不再存在；3)逐个强迫抢占资源至死锁不再存在,3.6 死锁,3.7.1 处理机的多级调度 1.处理机调度的功能 1）确定数据结构

30、2）制订调度策略（调度原则）3）给出调度算法 4）具体的实施处理机分派 2.批处理系统中的处理机调度 处理机调度分类：作业调度和进程调度 3.多任务操作系统中的处理机调度 4.多线程操作系统中的处理机调度,3.7 处理机调度,3.7.2 进程调度 进程调度（也称CPU调度）:按照某种调度算法从就绪队列中选取进程分配CPU 衡量各种调度算法性能优劣的指标:1）CPU利用率主要目标CPU利用率=CPU利用的时间/开机运行的总时间 2）等待时间 3）响应时间 4）I/O设备的利用率 5）“时空”代价,3.7 处理机调度,3.7.2 进程调度 进程调度方式：剥夺调度和非剥夺调度 下面介绍几种常见的进程

31、调度方法 1.先来先服务（First come first service,FCFS）2.轮转法（RR，Round Robin）将CPU的处理时间分成固定大小的时间片，进程时间片内轮转执行 关键问题：如何确定时间片的大小 时间片q=RT/Nmax,3.7 处理机调度,将考虑下面3个进程，它们按1，2，3的顺序处于就绪队列中：进程 下一个CPU周期 P1 24 P2 3 P3 3,3.7 处理机调度,图3-16 执行过程1,图3-17 执行过程2,FCFS调度算法,其他调度算法,2.轮转法设有如下4个就绪进程：进程 下一个CPU周期 P1 6 P2 3 P3 1 P4 7 则如图3-18所示,3

32、.7 处理机调度,ATT,0 1 2 3 4 5 6 7 q,图3-18 平均周转时间ATT与时间片q之间的关系,3.7.2 进程调度3.多级反馈轮转法 思想：不同级别的就绪队列分配给不同时间片，优先级高的为第一级队列，时间片最小，随着队列级别降低，时间片加大 例如考虑由3个队列组成的多级队列调度。3个队列的编号分别为0,1,2，如图3-19,3.7 处理机调度,3.7.2 进程调度 4.优先数法（Priority）思想：按进程的优先级确定调度优先权 优先级确定方法：（1）静态法：可按进程类型、资源的要求、用户要求指定（2）动态法：原则是合理地分配CPU时间、紧急的程序优先,3.7 处理机调度

33、,实例解释：假设就绪状态有4个进程，每个进程所需运行时间如下所示。进程 所需运行时间 1 6 2 3 3 1 4 7 进程到达次序为1，2，3，4。试分别按先来先服务调度算法、短进程优先调度算法和时间片轮转法(时间片分1，3，5，6)给出进程调度顺序，并计算平均等待时间。,3.7 处理机调度,解：（1）先来先服务调度算法进程调度顺序为：平均等待时间：T=14(0+6+9+10)=6.25（2）短进程优先调度算法进程调度顺序为：平均等待时间：T=14(4+1+0+10)=3.75（3）时间片轮转法,3.7 处理机调度,解：时间片为1，进程调度顺序如下：平均等待时间：T=1/4(0+3+2+2+1

34、+1)+(1+3+2)+2+(3+2+2+1+1+1)=14(9+6+2+10)=6.75时间片为3，进程调度顺序如下：平均等待时间：T=14(0+7)+3+6+(7+3)=14(7+3+6+10)=6.5,3.7 处理机调度,解：时间片为5，进程调度顺序如下：平均等待时间：T=14(0+9)+5+8+(9+1)=14(9+5+8+10)=8时间片为6，相当于先来先服务调度算法。其进程调度顺序和平均等待时间与先来先服务调度算法相同。总结：短进程优先调度算法使进程平均等待时间最小。对于时间片轮转法，进程平均等待时间与时间片的大小有关。,3.7 处理机调度,3.8.1 Windows XP的进程

35、1.Windows XP的进程对象2.Windows XP的进程TDB（任务数据库）,3.8 Windows XP的进程和线程管理,表3-2 Windows XP进程对象的属性,3.8.2 Windows XP的线程1.Windows XP的线程对象线程对象如图3-22所示线程对象的属性见表3-3。,3.8 Windows XP的进程和线程管理,表3-3 Windows XP线程对象的属性,2.Windows XP的线程状态,3.8.2 Windows XP的线程3.Windows XP的线程控制 CreateThread、ExitThread、SuspendThread、ResumeThre

36、ad4.Windows XP的线程调度 Windows XP的调度对象是线程 Windows XP采用严格的抢先式动态优先级调度，根据优先级和分配时间配额（quantum）进行调度,3.8 Windows XP的进程和线程管理,4.Windows XP的线程调度,3.8 Windows XP的进程和线程管理,表3-4 Windows 32中与线程调度相关的API函数及功能说明,3.8.3 Windows XP的进程互斥和同步1.互斥、互斥对象与临界区对象Windows XP中用于互锁变量访问的API函数：InterlockedExchange、InterlockedExchangePointe

37、r、InterlockedCompareExchange、InterlockedCompareExchangePointer、InterlockedExchangeAdd、InterlockedDecrement、InterlockedIncrement。,3.8 Windows XP的进程和线程管理,3.8.3 Windows XP的进程互斥和同步 1.互斥、互斥对象与临界区对象 Windows XP中与互斥对象有关的API函数：CreateMutex、OpenMutex、ReleaseMutex Windows XP两个统一的同步对象等待操作：WaitForSingleObject以及Wa

38、itForMultipleObjects 与临界区对象有关的API函数：InitializeCriticalSection、EnterCriticalSection、TryEnterCriticalSection、LeaveCriticalSection和DeleteCriticalSection。2.事件对象（Event）：CreateEvent、OpenEvent、SetEvent/PulseEvent、ResetEvent,3.8 Windows XP的进程和线程管理,3.8.4 Windows XP的进程间通信1.Windows XP的信号（signal）两组与信号相关的系统调用：1）

39、SetConsoleCtrlHandler和GenerateConsoleCtrlEvent 2）signal和raise2.Windows XP基于文件映射的共享存储区相关操作：CreateFileMapping、OpenFileMapping、MapViewOfFile、FlushViewOfFile、UnmapViewOfFile、CloseHandle,3.8 Windows XP的进程和线程管理,3.8.4 Windows XP的进程间通信3.Windows XP的管道无名管道和命名管道两种管道机制无名管道的相关API函数：CreatePipe、ReadFile、WriteFile与

40、命名管道有关的API函数包括：CreateNamedPipe、ConnectNamedPipe、CallNamedPipe命名管道的读写方式包括：ReadFile、WriteFile（用于阻塞方式）、ReadFileEx、WriteFileEx（用于非阻塞方式）。,3.8 Windows XP的进程和线程管理,3.8.4 Windows XP的进程间通信 4.Windows XP的邮件槽 邮件槽（mailslot）：是一种伪文件，它驻留在内存中，采用不定长数据块（报文）和不可靠传递方式。通常采用client/server模式对于本地邮件槽，其名字格式为：.mailslotpathname对于远

41、程邮件槽,其名字格式为：computernamemailslotpathname。Windows XP有关邮件槽的API函数包括：CreateMailslot、GetMailslotInfo、SetMailslotInfo、ReadFile、CreateFile和WriteFile等,3.8 Windows XP的进程和线程管理,3.8.4 Windows XP的进程间通信 5.Windows XP套接字 通信模式：client/server或peer-to-peer模式 Windows XP中的套接字规范叫“Winsock”6.剪贴板（Clipboard）与剪贴板相关的API包括：OpenClipboard；CloseClipboard；EmptyClipboard；SetClipboardData；GetClipboardData；RegisterClipboardFormat。,3.8 Windows XP的进程和线程管理,本章从程序的顺序执行和并发执行出发给出进程的定义、研究了进程控制原语（创建原语、撤消原语、等待原语、唤醒原语等）、线程的概念、进程通信（共享存储器系统、消息系统、利用共享文件的通信方式）、死锁、处理机调度（主要是进程调度和线程调度），本章最后给出了一个实例Windows XP的进程和线程管理。,3.9小结,