課件操作系統(tǒng)線程

計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教師：王助教：王振趙玉龍王宇王魯82316284，wanglei@,【案例】編寫一個MP3播放軟件。核心功能模塊有三個：（1）【案例】編寫一個MP3播放軟件。核心功能模塊有三個：（1）從MP3音頻文件當(dāng)中讀取數(shù)據(jù)；（2）對數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮；（3）把解壓縮后的音頻數(shù)據(jù)播放出來。問題：播放出來的問題：播放出來的聲音能否main(){Read();Play();}}Read(){…}Decompress(){…}Play(){…}?貫?線程需要提出一種新的實(shí)體，滿足以下特性：實(shí)線程需要提出一種新的實(shí)體，滿足以下特性：實(shí)體之間可以并發(fā)地執(zhí)行；實(shí)體之間共享相同的地址空間；北京航空航天大計(jì)算機(jī)學(xué)王進(jìn)程包含了兩個概念：資源擁有者和可執(zhí)行單元。現(xiàn)代操作系統(tǒng)將資源擁有者稱為進(jìn)程（process,可執(zhí)行單元稱為線程。進(jìn)程包含了兩個概念：資源擁有者和可執(zhí)行單元?，F(xiàn)代操作系統(tǒng)將資源擁有者稱為進(jìn)程（process,可執(zhí)行單元稱為線程。減小進(jìn)程切換的開銷提高進(jìn)程內(nèi)的并發(fā)程度共享資源減小進(jìn)程切換的開銷提高進(jìn)程內(nèi)的并發(fā)程度共享資源線程：進(jìn)程：線程：進(jìn)程：??撤消進(jìn)程進(jìn)程切換?????引入進(jìn)程好處?多個程序可以并引入進(jìn)程好處?多個程序可以并發(fā)執(zhí)行，改善資源使用率，提高系統(tǒng)效率引入線程好處減少并發(fā)程序執(zhí)行時所付出的時空開銷，使得并發(fā)粒?細(xì)、并發(fā)性更MSDOS是單進(jìn)程、單線程系統(tǒng)；UNIX是多進(jìn)程系統(tǒng)，但每個進(jìn)程一個線程；JAVAMSDOS是單進(jìn)程、單線程系統(tǒng)；UNIX是多進(jìn)程系統(tǒng)，但每個進(jìn)程一個線程；JAVA是單進(jìn)程、多線程系統(tǒng)；NT、OS/2、SALORIS、MACH是多進(jìn)程和多線程系統(tǒng)，每個進(jìn)程有多個線程。1：1（UNIX系統(tǒng)1：M（NT1：1（UNIX系統(tǒng)1：M（NT、OS/2、SALORIS、MACH）useruserkerneluserthreads是在使用者空間,透過library模擬的userthreads是在使用者空間,透過library模擬的switching比較快,因?yàn)椴挥酶膒agetable等等東西,使用起來較為輕便快速.userthreads提供操控視窗系POSIXMachC-kernelthreads就kernelthreads就是kernel有好幾個分身,一個分身可以處理一件事的意思.這用來處理非同步事件很有用,kernel可以對每個非同步事件生個分身來處理.kernelthreads的操作非常輕便,幾乎沒有負(fù)擔(dān),而對Kernel的結(jié)構(gòu)有幫助.支援kernelthreads的kernel稱作multithreadedkernel.Examples：Windows95/98/NT/2000，Solaris，Tru64UNIX，LinuxMultithreadingMany-to-One-to-MultithreadingMany-to-One-to-Many-to-OperatingMany-to-OneOperatingMany-to-OneOperatingOne-to-oneOperatingOne-to-oneOperatingMany-to-OperatingMany-to-Operating線程線程編aPOSIXstandard(IEEEaPOSIXstandard(IEEE1003.1c)APIforthreadcreationandsynchronization.APIspecifiesbehaviorofthethreadlibrary,implementationisuptodevelopmentofthelibrary.CommoninUNIXoperatingSolaris2Solaris2OperatingLinux并不確切區(qū)分進(jìn)程與線程，而將線程定義為“執(zhí)行上下文”，它實(shí)際只是同一個進(jìn)程的另外一個執(zhí)行上下文而已。對于調(diào)度，仍然可以使用進(jìn)程的調(diào)度程序。LinuxLinux并不確切區(qū)分進(jìn)程與線程，而將線程定義為“執(zhí)行上下文”，它實(shí)際只是同一個進(jìn)程的另外一個執(zhí)行上下文而已。對于調(diào)度，仍然可以使用進(jìn)程的調(diào)度程序。Linux的內(nèi)核進(jìn)程，使用kernel_thread創(chuàng)建，一般被稱作線程。有兩個系統(tǒng)有兩個系統(tǒng)調(diào)用可用以建立新的進(jìn)程：fork與clone。fork一般用以創(chuàng)建普通進(jìn)程，而clone可用以創(chuàng)建線程，kernel_thread便是通過sys_clone來創(chuàng)建新的內(nèi)核進(jìn)程。fork與clone都調(diào)用do_fork函數(shù)執(zhí)行創(chuàng)建進(jìn)程的操作。fork并不指定克隆標(biāo)志，而clone可由用戶指定克CLONE_VM、CLONE_FILESCLONE_SIGHANDCLONE_PID等，這些克隆標(biāo)志分別對應(yīng)相應(yīng)的進(jìn)程共享機(jī)制。而fork創(chuàng)建普通進(jìn)程則使用SIGCHLD標(biāo)志。CLONE_VM。父子進(jìn)程共CLONE_VM。父子進(jìn)程共享同一個mm_struct結(jié)構(gòu)，這個克隆標(biāo)志用以創(chuàng)建一個線程。由于兩個進(jìn)程都使用同一個mm_struct結(jié)構(gòu)，于是這兩個進(jìn)程的指令、數(shù)據(jù)都共享，也就