几种常见操作系统典型功能的实现方法举例ppt

调度
内存中有可运行的进程 ？
Y 选择内存中优先级最高、驻留时间最长的就绪 或被剥夺进程
从就绪队列中移出
切换到该进程的上下文
恢复其执行
N CPU空闲
图7.3 UNIX进程调度算法
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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。
7.1.2 进程管理程序 7.1.3 线程调度
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路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！
豫章故郡，洪都新府。星分翼轸，地 接衡庐 。襟三 江而带 五湖， 控蛮荆 而引瓯 越。物 华天宝 ，龙光 射牛斗 之墟； 人杰地 灵，徐 孺下陈 蕃之榻 。雄州 雾列， 俊采星 驰。台 隍枕夷 夏之交 ，宾主 尽东南 之美。 都督阎 公之雅 望，棨 戟遥 临；宇文新州之懿范，襜帷暂驻。十 旬休假 ，胜友 如云； 千里逢 迎，高 朋满座 。腾蛟 起凤， 孟学士 之词宗 ；紫电 青霜， 王将军 之武库 。家君 作宰， 路出名 区；童 子何知 ，躬逢 胜饯。 时维九月，序属三秋。潦水尽而寒潭 清，烟 光凝而 暮山紫 。俨骖 騑于上 路，访 风景于 崇阿； 临帝子 之长洲 ，得天 人之旧 馆。层 峦耸翠 ，上出 重霄； 飞阁流 丹，下 临无地 。鹤汀 凫渚， 穷岛屿 之萦回 ；桂殿 兰宫， 即冈峦 之体势 。 披绣闼，俯雕甍，山原旷其盈视，川 泽纡其 骇瞩。 闾阎扑 地，钟 鸣鼎食 之家； 舸舰迷 津，青 雀黄龙 之舳。 云销雨 霁，彩 彻区明 。落霞 与孤鹜 齐飞， 秋水共 长天一 色。渔 舟唱晚 ，响穷 彭蠡之 滨；雁 阵惊寒 ，声断 衡阳之 浦。 遥襟甫畅，逸兴遄飞。爽籁发而清风 生，纤 歌凝而 白云遏 。睢园 绿竹， 气凌彭 泽之樽 ；邺水 朱华， 光照临 川之笔 。四美 具，二 难并。 穷睇眄 于中天 ，极娱 游于暇 日。天 高地迥 ，觉宇 宙之无 穷；兴 尽悲来 ，识盈 虚之有 数。望 长安 于日下，目吴会于云间。地势极而南 溟深， 天柱高 而北辰 远。关 山难越 ，谁悲 失路之 人？萍 水相逢 ，尽是 他乡之 客。怀 帝阍而 不见， 奉宣室 以何年 ？ 嗟乎！时运不齐，命途多舛。冯唐易 老，李 广难封 。屈贾 谊于长 沙，非 无圣主 ；窜梁 鸿于海 曲，岂 乏明时 ？所赖 君子见 机，达 人知命 。老当 益壮， 宁移白 首之心 ？穷且 益坚， 不坠青 云之志 。酌贪 泉而觉 爽，处 涸辙以 犹欢。 北海 虽赊，扶摇可接；东隅已逝，桑榆非 晚。孟 尝高洁 ，空余 报国之 情；阮 籍猖狂 ，岂效 穷途之 哭！ 勃，三尺微命，一介书生。无路请缨 ，等终 军之弱 冠；有 怀投笔 ，慕宗 悫之长 风。舍 簪笏于 百龄， 奉晨昏 于万里 。非谢 家之宝 树，接 孟氏之 芳邻。 他日趋 庭，叨 陪鲤对 ；今兹 捧袂， 喜托龙 门。杨 意不逢 ，抚凌 云而自 惜；钟 期既 遇，奏流水以何惭？ 呜乎！胜地不常，盛筵难再；兰亭已 矣，梓 泽丘墟 。临别 赠言， 幸承恩 于伟饯 ；登高 作赋， 是所望 于群公 。敢竭 鄙怀， 恭疏短 引；一 言均赋 ，四韵 俱成。 请洒潘 江，各 倾陆海 云尔： 滕王高阁临江渚，佩玉鸣鸾罢歌舞。 画栋朝飞南浦云，珠帘暮卷西山雨。 闲云潭影日悠悠，物换星移几度秋。 阁中帝子今何在？槛外长江空自流。
（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 比特流。
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（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。
内存的进程表项（proc结构），它包含着相应进程 的控制信息。 （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。
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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。
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。
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特权福利
特权说明
（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。
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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）
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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。
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7.4.2 NTFS文件系统
NTFS文件系统的特点： （1）支持长文件名称的操作。 （2）提供了C2的安全等级。 （3）支持比FAT文件系统更大的文件与分区
，理论上两者均可达到16EB，而NTFS在典 型硬件上实际最大分区可以达到2TB。
（4）支持文件压缩。 （5）支持族的再映射。 （6）支持Macintosh文件。 （ 7 ） 支 持 POSIX 需 求 NTFS 是 Windows
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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。
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7.2.4 UNIX进程调度
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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 WindowsNT、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
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终止
1
剥夺
7 被剥夺状态
睡眠 核心态 执行
调度
内存中睡眠 4 换出
唤醒
3 内存中就绪
有足够内存
换出 换入
创建 8 fork
睡眠且交换 6
唤醒
内存不足 5
图7.2 UNIX进程状态转化图
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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
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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）
僵死 9
中断、中断返回
用户态执行 系统调用、中 2 断
创建并初始化线程对 象
放入就绪队列
初始化
重新初始化
选择执行
备用
就绪
资源成为 可用的
等待完成
转换
资源不可用
抢先 抢先或时间片结束
描述表切换并开 始执行（调度）
终止
执行完成
运行
等待
线程等待一 个对象句柄
图7.1 线程的调度状态之间的转化图
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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
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福利特权
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包权
人书友圈7.三端同步
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。
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
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7.4 Window系统
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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。