【精品】PPT课件 Windows进程与线程实验
操作系统进程线程与作业课件
线程的创建与终止
创建
通过操作系统提供的API函数，如 pthread_create()，创建一个新线程 并分配必要的资源。
终止
通过操作系统提供的API函数，如 pthread_join()或pthread_detach() ，释放线程所占用的资源，并使其终 止。
线程的状态与切换
状态
一个线程在任何时刻都处于以下状态之一：新建、就绪、运行、阻塞、终止。
阐述了线程的概念、分类 、状态转换等基本原理， 以及线程的实现方式、调 度策略等。
讲解了作业提交的过程、 作业队列、作业调度等， 以及作业执行中的资源分 配、运行方式等。
通过Linux操作系统的具体 实例，分析了进程、线程 、作业在系统中的实际应 用和相互关系。
未来发展趋势与展望
操作系统进程线程与作业 技术的融…
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总结与展望
操作系统进程线程与作业的总结
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操作系统进程线 程与作业…
进程的创建与管 理
线程的原理与实 现
作业的提交与执 行
典型案例分析
介绍了进程、线程、作业 的基本定义和关系，以及 各自在操作系统中的地位 和作用。
详细描述了进程的创建、 状态转换、进程调度等过 程，以及进程管理中的主 要操作和算法。
性质
作业是一个独立的、可识别的任务，由用户向操作系统提出 ，并由操作系统负责管理和执行。
作业的提交与调度
提交
用户通过输入或网络将作业提交给操作系统。
调度
操作系统根据一定的策略和资源情况，将作业排入等待队列，并按照一定的顺序执行。
作业的状态与监控
状态
每个作业都有三种状态：提交、运行和完成。
Windows进程与线程实验
Windows进程与线程实验一．问题描述汽车司机与售票员之间必须协调工作，一方面只有当汽车停下，售票员才能开门使乘客上下车，所以司机停车后应该通知售票员；另一方面只有售票员把车门关好了司机才能开车，所以售票员管好车门后应该通知司机开车。
假设汽车当前正在始发站停车等待乘客上车，设置必要的信号量并赋初值，写出它们的同步过程。
在公共汽车上，司机和售票员的活动分别是：司机：启动车辆正常运行到站停车售票员：关车门售票开车门在汽车不断地到站，停车，行驶过程中，这两个同步过程的实现用信号量和P，V操作实现二．同步过程理论分析(1)Windows系统的线程状态图如下：设信号量S1和S2分别是司机和售票员的私用信号量，初值都为0，则司机与售票员的同步过程课描述为：P司机 P售票员正常行车售票到站，停车 P（S2）V（S1）开车门P（S2）关车门离站开车 V（S1）综上所述，两个进程的同步模型为：P(1) P(2)…………P(S) V(S)…………三．编程实现P(Semaphore &s,HANDLE hT);//P操作，用于控制每一步骤的时间，时间步骤函数，线程同步void P(Semaphore &s,HANDLE hT){s-=1;if(s<0){SuspendThread(hT);}}V(Semaphore &s,HANDLE hT)//V操作与P操作类似用于线程同步void V(Semaphore &s,HANDLE hT){s+=1;if(s<=0){ResumeThread(hT);}}下面是几个具体动作实现函数：void DriverStartup();//司机启动void DriverRun();//司机行车void DriverStop();//司机停车void ConductorUp();//乘客上车void ConductorClose();//售票员关门void ConductorSell();//售票员售票void ConductorOpen();//售票员开门void ConductorDown();//乘客下车以下为司机售票员同步函数：DWORD WINAPI Driver(LPVOID lpParam)//Driver线程回调函数，司机动作：{do{P(run,hDriver);DriverStartup();DriverRun();DriverStop();V(stop,hConductor);}while(1);return 0;}DWORD WINAPI Conductor(LPVOID lpParam)//Conductor线程回调函数，售票员动作：{do{ConductorUp();ConductorClose();V(run,hDriver);ConductorSell();P(stop,hConductor);ConductorOpen();ConductorDown();}while(1);return 0;}主函数：描述具体实现int main(){hDriver=CreateThread(NULL,0,Driver,&dwDriverParam,0,&dwDriverId);hConductor=CreateThread(NULL,0,Conductor,&dwConductorParam,0,&dwConductorId);_getch();system("pause");return 0;}四．WRK下的同步观测1.观察多线程现在Windows XP环境下运行进程同步程序，产生caouoxitong.exe程序，如图所示：再启动WinDbg到内核调试模式，复制caozuoxitong.exe程序到虚拟机上，程序运行结果如下：2.相关命令使用与观察记录中断目标机运行，输入“！process 0 0”命令查找caozuoxitong.exe程序进程的虚地址，截图如下：可以看到caozuoxitong.exe程序虚地址为：8139cab8输入：kd>!process 8139cab8 2 截图如下：由上图可见：此程序存在3个线程，主线程，司机线程，售票员线程五．结论分析通过对这个应用程序的学习，利用多线程应用程序实现同步过程，掌握其中的系统调度原理与过程，基本上了解与掌握了现成的创建，终止与同步过程，掌握了进程调度。
第2章 进程与线程PPT课件
并发性：多个进程实体同时存在于内存中，能在一段时间内同时
运行。
独立性：在传统OS中，进程是独立运行的基本单位，也是系统分
配资源和调度的基本单位。
异步性：也叫制约性，进程以各自独立的不可预知的速度向
S2：b=z+1
S3：c=a-b
S4：d=c+1
R(S1)={x,y} R(S2)={z} R(S3)={a,b}
W(S1)={a} W(S2)={b} W(S3)={c}
因R(S1)∩ W(S2)∪R(S2)∩ W(S1)∪W(S1)∩W(S2)={ }，故S1和S2 可以并发执行 。
因R(S2)∩ W(S3)∪R(S3)∩ W(S2)∪W(S3)∩W(S2)={b}，故S2和 S3不能并发执行 。
一个程序通常由若干个程序段所组成， 它们必须按照某种先后次序来执行，仅 当前一个操作执行完后才能执行后继操 作，这类计算过程就是程序的顺序执行 过程。
例如：先输入→再计算→最后输出，即： I→C →P。
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程序顺序执行时的特征
顺序性：处理机的操作严格按照程序所 规定的顺序执行，即每一个操作必须在 下一个操作开始之前结束。
第2章 进程与线程
进程是资源分配的基本单位，也是独立 运行的基本单位。
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概述 General overview
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Windows进程与线程实验
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预备知识
❖ Windows进程线程的相关数据
Xidian University
OS Experiments
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实验一：观察进程线程的相关数据结构
❖ EPPEOCESS结构
EPROCESS
Kernel Process Block (or PCB) Process ID
Parent Process ID Exit Status
❖ 将编译好的程序(exe文件)拷贝到虚拟机与宿主机的共享目录
(D:\WRK-v1.2)下，以便在虚拟机上也可以直接运行
❖ 运行程序，并使用Break命令停止虚拟机运行，用WinDbg进行观察。
Xidian University
更多信息参见《实验二：线程 的同步与互斥（实验指导）》
OS Experiments
EPROCESS
Primary Access Token Handle Table Win32 Process Block
Xidian University
OS Experiments
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实验一：观察进程线程的相关数据结构
❖ KPROCESS结构
KPROCESS
Dispatcher Header
Xidian University
OS Experiments-18-实验二：线程的同步与互斥
生产者和消费者P、V操作描述
生产者： P（生产者的信号量） //如果P操作之后此值小于0，那么不可以继续执行 P（互斥体状态） //如果临界区没被占用，就可以继续执行 生产1个产品 V（互斥体状态） //释放已占的临界区 V（消费者的信号量） //消费者可消费的个数增加1
OS Experiments
第13章 Windows多线程应用程序开发PPT教学课件
方法 SetEvent() PulseEvent()
ResetEvent()
说明 设置事件为有效状态，并释放其他正在等待的线程 设置事件为有效状态，并释放其他正在等待的线程，然后把事件设置为无效 状态 设置事件为无效状态
1. 自动事件对象的使用 2. 手工事件对象的使用
• 参见例题TestForCEvent。
第13章 Windows多 线程应用程序开发
重点 1.多任务、进程、线程 2.线程同步、线程通信 3.示例系统中多线程类的设计
2020/12/10
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13.1 多任务、进程和线程
13.1.1 Windows 95/NT的抢先式多任 务• 在32位的Windows系统中，采用的是抢先式多任务，程序对CPU的占
– MFC对象在对象级不是线程安全的，只有在类级才是。也就是说，两个线程可以安 全地使用两个不同的CString对象，但同时使用同一个CString对象可能产生问题；
– 多个线程之间需要协调运行
• MFC中可以用来控制线程同步的四个类为：事件、临界段、互斥体和信号计数
器：
同步类
说明
CEvent（事件）
• 利用全局函数AfxBeginThread可以创建工作者线程和用户界面线程：
CWinThread* AfxBeginThread(AFX_THREADPROC pfnThreadProc, LPVOID pParam, int nPriority = THREAD_PRIORITY_NORMAL, UINT nStackSize = 0, DWORD dwCreateFlags = 0, LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttrs = NULL);//创建工作者线程 CWinThread* AfxBeginThread(CRuntimeClass* pThreadClass, int nPriority = THREAD_PRIORITY_NORMAL, UINT nStackSize = 0, DWORD dwCreateFlags = 0, LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttrs = NULL);//创建用户界面线程