2020.12.9 操作系统系统

系统软件临界区管理的尝试进程状态图进程映像

I：属于系统软件的是？

答案：操作系统

系统软件是负责管理系统中各种独立的硬件。通俗的说就是能够直接控制硬件的。

硬件层负责提供各种可计算的资源，包括处理器，存储器，寄存器和各种I/O设备。

主要有操作系统，数据库系统，语言处理程序，支撑软件。

操作系统有dos，Windows。Unix，OS/2。操作系统负责管理各种各样的资源，包括处理器管理，文件管理，设备管理，存储器管理四项功能。

数据库系统

语言处理程序比如汇编语言汇编器，C语言编译器，连接器等等。

支撑软件，也叫系统辅助处理程序。主要有编辑程序，调试程序，装备和连接程序。

II：临界区管理只能通过软件管理？

答案：错误

临界区管理的软件算法：Perterson算法。

先开始不谦让，最后进去的时候再谦让一把

// peterson 算法
inside[0]=false;inside[1]=false;
enum{0,1} turn;
cobegin;
process PO(){inside[0]=true;turn=1;while(inside[1] && turn==1);临界区inside[0]=false;
}process P1(){inside[1]=true;turn=0;while(inside[0] && turn==0)临界区inside[1]=false;
}

临界区管理的硬件设施：第一关中断第二测试并建立指令第三对换指令

在单处理器计算机系统中，并发程序不能同时执行，只会交替的执行。为了保持互斥性，仅仅需要保证进程不被中断。而我们主要有两种方式来实现临界区管理，一种是关中断，还有一种是测试并建立指令。

关中断。在进程进入临界区时关中断，在进程退出临界区时开中断
测试并建立指令。用硬件所提供的“测试并建立”机器指令（Test and Set），可以把这一条指令看做是函数。由于TS指令是不可分割的指令，所以可以保证临界区管理的正确性。

bool  TS(&x){if(x){x=false;return true;}else{return false;}
}
//处理程序
bool s=true;
cobegin
void process(){while(!TS(x));临界区s=true;
}
coend

对换指令，交换两个字之间的内容

在IntelX86中，对换指令被称之XCHG

void swap(bool &a, bool &b){bool temp=a;a=b;b=temp;
}
//处理程序
// lock =false 表示现在没有程序
bool lock=false;
cobegin
void process(){bool s=true;do{swap(&s,&lock);}while(lock);临界区swap(&s,&lock);
}

III：进程的调度

答案：在分时系统中，一个正在运行的进程的时间片如果终结，那么该进程会转入就绪状态。

进程是对处理器的抽象

文件是对设备的抽象

虚存是对主存的抽象

三态模型

五态模型：添加了new 和exit 终止态

七态模型：增加两个挂起状态，将挂起的进程放到磁盘中

画图先画出三态图，然后再画出终止态（从运行态指出去），再画出挂起就绪态，和挂起等待态（和挂起态和就绪态是双向，同时挂起等待也有指向挂起就绪，运行也有指向挂起运行态，）最后是新建态，有两个提交指向就绪态。

进程的描述和组成

（1）进程的映象

由于进程的状态在不断的发生改变，某时刻进程的内容及其状态的集合被称为进程映象（process image），包括以下的一些元素：

进程控制块PCB
进程程序块
进程核心栈
进程数据块进程控制块是进程的私有地址空间，存放各种私有数据，用户栈也要在数据块中开辟，用于函数调用时候存放栈帧，局部变量等参数。（堆）

如果只具体前面的三条，而共享用户地址空间。那么就称为“用户进程”，如果完全没有用户空间，那么就称为”内核线程“。

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（1）进程的映象

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