中南大學(xué)操作系統(tǒng) 第二講 進(jìn)程管理

1、1第第2章章 進(jìn)程管理進(jìn)程管理 2.12.1 進(jìn)程的基本概念進(jìn)程的基本概念2.22.2 進(jìn)程控制進(jìn)程控制2.32.3 進(jìn)程同步進(jìn)程同步2.42.4 經(jīng)典進(jìn)程同步問(wèn)題經(jīng)典進(jìn)程同步問(wèn)題2.52.5 管程機(jī)制管程機(jī)制 實(shí)現(xiàn)互斥的軟件機(jī)制和硬件機(jī)制實(shí)現(xiàn)互斥的軟件機(jī)制和硬件機(jī)制( (補(bǔ)充補(bǔ)充) )2.62.6 進(jìn)程通信進(jìn)程通信2.72.7 線程線程第一次課內(nèi)上機(jī)實(shí)驗(yàn)第一次課內(nèi)上機(jī)實(shí)驗(yàn)22.12.1 進(jìn)程的基本概念進(jìn)程的基本概念n 程序的順序執(zhí)行及其特征程序的順序執(zhí)行及其特征n 程序的并發(fā)執(zhí)行及其特征程序的并發(fā)執(zhí)行及其特征n 進(jìn)程的特征與狀態(tài)進(jìn)程的特征與狀態(tài)n 進(jìn)程控制塊進(jìn)程控制塊32.1.1 程序的順序

2、執(zhí)行及其特征程序的順序執(zhí)行及其特征n程序的順序執(zhí)行程序的順序執(zhí)行僅當(dāng)前一操作僅當(dāng)前一操作( (程序段程序段) )執(zhí)行完后，才能執(zhí)行后繼操作。執(zhí)行完后，才能執(zhí)行后繼操作。例如，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，總須先輸入用戶的程序和數(shù)例如，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，總須先輸入用戶的程序和數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行計(jì)算，最后才能打印計(jì)算結(jié)果。據(jù)，然后進(jìn)行計(jì)算，最后才能打印計(jì)算結(jié)果。 S1: a=x+yS1: a=x+y; ; S2: b=a-5;S2: b=a-5; S3: c=b+1;S3: c=b+1;(a) 程序的順序執(zhí)行(b) 三條語(yǔ)句的順序執(zhí)行I1C1P1I2C2P2S1S2S342.1.1 程序的順序執(zhí)行及其特征程序的順序執(zhí)行及

3、其特征順序執(zhí)行包含兩層含義：順序執(zhí)行包含兩層含義：l 對(duì)于多個(gè)用戶程序來(lái)說(shuō)，所有程序是依次執(zhí)對(duì)于多個(gè)用戶程序來(lái)說(shuō)，所有程序是依次執(zhí)行的。（外部順序性）行的。（外部順序性） l 對(duì)于一個(gè)程序來(lái)說(shuō)，它的所有指令是按序執(zhí)對(duì)于一個(gè)程序來(lái)說(shuō)，它的所有指令是按序執(zhí)行的。（內(nèi)部順序性）行的。（內(nèi)部順序性）5n程序順序執(zhí)行的特征程序順序執(zhí)行的特征 （1）順序性：）順序性： 處理機(jī)的操作嚴(yán)格按照程序所規(guī)定的順序執(zhí)行，處理機(jī)的操作嚴(yán)格按照程序所規(guī)定的順序執(zhí)行，即每一操作必須在下一操作開(kāi)始之前結(jié)束（或者即每一操作必須在下一操作開(kāi)始之前結(jié)束（或者說(shuō)下一操作必須在當(dāng)前操作結(jié)束后才能開(kāi)始）。說(shuō)下一操作必須在當(dāng)前操作結(jié)束后

4、才能開(kāi)始）。 （2）封閉性：）封閉性： 程序是在封閉的環(huán)境下執(zhí)行的。即程序是在封閉的環(huán)境下執(zhí)行的。即程序運(yùn)行時(shí)獨(dú)占全機(jī)資源，資源的狀態(tài)（除初始程序運(yùn)行時(shí)獨(dú)占全機(jī)資源，資源的狀態(tài)（除初始態(tài)外）只有本程序才能改變它。態(tài)外）只有本程序才能改變它。程序一旦開(kāi)始執(zhí)行，其執(zhí)行結(jié)果不受外界影響。程序一旦開(kāi)始執(zhí)行，其執(zhí)行結(jié)果不受外界影響。 （3）可再現(xiàn)性：）可再現(xiàn)性： 只要程序執(zhí)行時(shí)的環(huán)境和初始條件相同，當(dāng)程只要程序執(zhí)行時(shí)的環(huán)境和初始條件相同，當(dāng)程序重復(fù)執(zhí)行時(shí)，都將獲得相同的結(jié)果。序重復(fù)執(zhí)行時(shí)，都將獲得相同的結(jié)果。 6程序的并發(fā)執(zhí)行程序的并發(fā)執(zhí)行包括兩層含義：包括兩層含義： l 對(duì)于一個(gè)程序來(lái)說(shuō)，它的所有指令

5、是對(duì)于一個(gè)程序來(lái)說(shuō)，它的所有指令是按序執(zhí)行的。（內(nèi)部順序性）按序執(zhí)行的。（內(nèi)部順序性） l 對(duì)于多個(gè)程序（進(jìn)程）來(lái)說(shuō)，所有進(jìn)對(duì)于多個(gè)程序（進(jìn)程）來(lái)說(shuō)，所有進(jìn)程是交叉執(zhí)行的。（外部并發(fā)性）程是交叉執(zhí)行的。（外部并發(fā)性） 2.1.3 程序的并發(fā)執(zhí)行及其特征程序的并發(fā)執(zhí)行及其特征 7n前趨圖前趨圖 前趨圖前趨圖(Precedence Graph)是一個(gè)有向無(wú)循環(huán)圖，記為是一個(gè)有向無(wú)循環(huán)圖，記為DAG(Directed Acyclic Graph)，用于描述進(jìn)程之間執(zhí)行的前，用于描述進(jìn)程之間執(zhí)行的前后關(guān)系。圖中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)可用于描述一個(gè)程序段或進(jìn)程，乃后關(guān)系。圖中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)可用于描述一個(gè)程序段或進(jìn)程，乃

6、至一條語(yǔ)句；結(jié)點(diǎn)間的有向邊則用于表示兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間存在至一條語(yǔ)句；結(jié)點(diǎn)間的有向邊則用于表示兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間存在的偏序的偏序(Partial Order)或前趨關(guān)系或前趨關(guān)系(Precedence Relation)“”。 =(Pi, Pj)|Pi must complete before Pj may start, 如果如果(Pi, Pj),可寫成可寫成PiPj，稱，稱Pi是是Pj的直接前趨，而稱的直接前趨，而稱Pj是是Pi的直的直接后繼。在前趨圖中，把沒(méi)有前趨的結(jié)點(diǎn)稱為初始結(jié)點(diǎn)接后繼。在前趨圖中，把沒(méi)有前趨的結(jié)點(diǎn)稱為初始結(jié)點(diǎn)(Initial Node)，把沒(méi)，把沒(méi)有后繼的結(jié)點(diǎn)稱為終止結(jié)點(diǎn)有后繼的結(jié)

7、點(diǎn)稱為終止結(jié)點(diǎn)(Final Node)。8n前趨圖前趨圖 每個(gè)結(jié)點(diǎn)還具有一個(gè)重量每個(gè)結(jié)點(diǎn)還具有一個(gè)重量(Weight)，用于表示該結(jié)點(diǎn)用于表示該結(jié)點(diǎn)所含有的程序量或結(jié)點(diǎn)的執(zhí)行時(shí)間。所含有的程序量或結(jié)點(diǎn)的執(zhí)行時(shí)間。 IiCiPi和和S1S2S3 P1P3P8P9P4P2P5P6P7S1S2S3(a) 具有九個(gè)結(jié)點(diǎn)的前趨圖(b) 具有循環(huán)的前趨圖9n前趨圖前趨圖對(duì)于圖對(duì)于圖 2-2(a)所示的前趨圖，所示的前趨圖， 存在下述前趨關(guān)系：存在下述前趨關(guān)系： P1P2, P1P3, P1P4, P2P5, P3P5, P4P6, P4P7, P5P8, P6P8, P7P9, P8P9或表示為：或表示為

8、： P=P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9= (P1, P2), (P1, P3), (P1, P4), (P2, P5), (P3, P5), (P4, P6), (P4, P7), (P5, P8), (P6, P8), (P7, P9), (P8, P9) 應(yīng)當(dāng)注意，前趨圖中必須不存在循環(huán)，但在圖應(yīng)當(dāng)注意，前趨圖中必須不存在循環(huán)，但在圖2-2(b)中卻有著中卻有著下述的前趨關(guān)系：下述的前趨關(guān)系：S2S3, S3S2 10n前趨圖前趨圖 前趨圖前趨圖(Precedence Graph)是一個(gè)有向無(wú)循環(huán)圖，記為是一個(gè)有向無(wú)循環(huán)圖，記為DAG(Directed

9、 Acyclic Graph)，用于描述進(jìn)程之間執(zhí)行的前，用于描述進(jìn)程之間執(zhí)行的前后關(guān)系。圖中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)可用于描述一個(gè)程序段或進(jìn)程，乃后關(guān)系。圖中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)可用于描述一個(gè)程序段或進(jìn)程，乃至一條語(yǔ)句；結(jié)點(diǎn)間的有向邊則用于表示兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間存在至一條語(yǔ)句；結(jié)點(diǎn)間的有向邊則用于表示兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間存在的偏序的偏序(Partial Order)或前趨關(guān)系或前趨關(guān)系(Precedence Relation)“”。 =(Pi, Pj)|Pi must complete before Pj may start, 如果如果(Pi, Pj),可寫成可寫成PiPj，稱，稱Pi是是Pj的直接前趨，而稱的直接前趨，而稱Pj

10、是是Pi的直的直接后繼。在前趨圖中，把沒(méi)有前趨的結(jié)點(diǎn)稱為初始結(jié)點(diǎn)接后繼。在前趨圖中，把沒(méi)有前趨的結(jié)點(diǎn)稱為初始結(jié)點(diǎn)(Initial Node)，把沒(méi)，把沒(méi)有后繼的結(jié)點(diǎn)稱為終止結(jié)點(diǎn)有后繼的結(jié)點(diǎn)稱為終止結(jié)點(diǎn)(Final Node)。112.1.3 程序的并發(fā)執(zhí)行及其特征程序的并發(fā)執(zhí)行及其特征 P1P2P3P4I1I2I3I4C1C2C3C4圖圖 2-3 并發(fā)執(zhí)行時(shí)的前趨圖并發(fā)執(zhí)行時(shí)的前趨圖 122.1.3 程序的并發(fā)執(zhí)行及其特征程序的并發(fā)執(zhí)行及其特征 在該例中存在下述前趨關(guān)系：在該例中存在下述前趨關(guān)系： IiCi，IiIi+1, CiPi, CiCi+1，PiPi+1而而Ii+1和和Ci及及Pi-1

11、是重迭的，亦即在是重迭的，亦即在Pi-1和和Ci以及以及Ii+1之間，可之間，可以并發(fā)執(zhí)行。以并發(fā)執(zhí)行。 對(duì)于具有下述四條語(yǔ)句的程序段：對(duì)于具有下述四條語(yǔ)句的程序段： S1: a =x+2 S2: b =y+4 S3: c =a+b S4: d =c+b 131）間斷性）間斷性: : 程序在并發(fā)執(zhí)行時(shí)，由于它們共享系統(tǒng)資程序在并發(fā)執(zhí)行時(shí)，由于它們共享系統(tǒng)資源，以及為完成同一任務(wù)而相互合作，致源，以及為完成同一任務(wù)而相互合作，致使這些并發(fā)執(zhí)行的程序之間形成了相互制使這些并發(fā)執(zhí)行的程序之間形成了相互制約的關(guān)系。（互斥關(guān)系、同步關(guān)系）約的關(guān)系。（互斥關(guān)系、同步關(guān)系） 相互制約導(dǎo)致并發(fā)執(zhí)行的程序具有相

12、互制約導(dǎo)致并發(fā)執(zhí)行的程序具有“執(zhí)行執(zhí)行暫停暫停執(zhí)行執(zhí)行”這種間斷性活動(dòng)規(guī)律。這種間斷性活動(dòng)規(guī)律。 2）失去封閉性：）失去封閉性： 程序在并發(fā)執(zhí)行時(shí)，由于多個(gè)程序在并發(fā)執(zhí)行時(shí)，由于多個(gè)程序共享系統(tǒng)資源，因而這些程序共享系統(tǒng)資源，因而這些資源的狀態(tài)將由多個(gè)程序來(lái)改資源的狀態(tài)將由多個(gè)程序來(lái)改變，致使程序的運(yùn)行已失去了變，致使程序的運(yùn)行已失去了封閉性。封閉性。 某程序的執(zhí)行時(shí)，某程序的執(zhí)行時(shí)，會(huì)受到其他程序的會(huì)受到其他程序的影響。影響。 143）不可再現(xiàn)性）不可再現(xiàn)性與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤 程序在并發(fā)執(zhí)行時(shí)，由于失去了封閉性，也將導(dǎo)致程序在并發(fā)執(zhí)行時(shí)，由于失去了封閉性，也將導(dǎo)致其失去可再現(xiàn)性

13、。其失去可再現(xiàn)性。例如例如：有兩個(gè)循環(huán)程序：有兩個(gè)循環(huán)程序A A和和B B，它們共享一個(gè)變量，它們共享一個(gè)變量N NL1：N = N+1； goto L1； L2：print (N)； N = 0； goto L2； 程程序序A程程序序B程序程序A和和B并發(fā)執(zhí)行時(shí)，可能出現(xiàn)下述三種情況并發(fā)執(zhí)行時(shí)，可能出現(xiàn)下述三種情況(設(shè)設(shè)N的值為的值為10)：(1) N=N+1在在print(N)和和N=0之前，此時(shí)得到的之前，此時(shí)得到的N值分別為值分別為11,11,0。(2) N=N+1在在print(N)和和N=0之后，此時(shí)得到的之后，此時(shí)得到的N值分別為值分別為10,0,1。(3) N=N+1在在pri

14、nt(N)和和N=0之間，此時(shí)得到的之間，此時(shí)得到的N值分別為值分別為10,11,0。 上述三種情況中，上述三種情況中，(1)(1)、(2)(2)結(jié)果正確，結(jié)果正確，(3)(3)結(jié)果出錯(cuò)?？梢?jiàn)計(jì)算結(jié)果已與并結(jié)果出錯(cuò)。可見(jiàn)計(jì)算結(jié)果已與并發(fā)程序的執(zhí)行速度發(fā)程序的執(zhí)行速度( (推進(jìn)速度推進(jìn)速度) )有關(guān)，從而使程序執(zhí)行失去了可再現(xiàn)性。有關(guān)，從而使程序執(zhí)行失去了可再現(xiàn)性。 152.1.4 進(jìn)程的特征與狀態(tài)進(jìn)程的特征與狀態(tài)1進(jìn)程的定義和特征進(jìn)程的定義和特征 進(jìn)程是程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集上的運(yùn)行過(guò)程，是系進(jìn)程是程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集上的運(yùn)行過(guò)程，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位。統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單

15、位。 (傳傳統(tǒng)統(tǒng)OS的定義的定義)定定義義(1) (1) 進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行。進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行。(2) (2) 進(jìn)程是一個(gè)程序及其數(shù)據(jù)在處理機(jī)上順序進(jìn)程是一個(gè)程序及其數(shù)據(jù)在處理機(jī)上順序執(zhí)行時(shí)所發(fā)生的活動(dòng)。執(zhí)行時(shí)所發(fā)生的活動(dòng)。(3)(3)進(jìn)程進(jìn)程是進(jìn)程實(shí)體的運(yùn)行過(guò)程，是系統(tǒng)進(jìn)行資是進(jìn)程實(shí)體的運(yùn)行過(guò)程，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位”。 其其他他16為了描述和控制進(jìn)程的運(yùn)行，系統(tǒng)為每個(gè)進(jìn)程定義了為了描述和控制進(jìn)程的運(yùn)行，系統(tǒng)為每個(gè)進(jìn)程定義了一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)程控制塊。進(jìn)程控制塊。進(jìn)程控制塊是進(jìn)程實(shí)體的一部分，是操作系統(tǒng)中最重進(jìn)程控制塊是進(jìn)程實(shí)體的一部

16、分，是操作系統(tǒng)中最重要的記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。要的記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 1. PCB作用：作用： 使一個(gè)在多道程序環(huán)境下不能獨(dú)立運(yùn)行的程序使一個(gè)在多道程序環(huán)境下不能獨(dú)立運(yùn)行的程序( (含數(shù)據(jù)含數(shù)據(jù)) )，成為一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，一個(gè)能與其它進(jìn)程并發(fā)成為一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，一個(gè)能與其它進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程。或者說(shuō)，執(zhí)行的進(jìn)程?；蛘哒f(shuō)，OS是根據(jù)是根據(jù)PCB來(lái)對(duì)并發(fā)進(jìn)程進(jìn)行控來(lái)對(duì)并發(fā)進(jìn)程進(jìn)行控制和管理的。制和管理的。 例如：進(jìn)程調(diào)度；現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和恢復(fù)；進(jìn)程同步和例如：進(jìn)程調(diào)度；現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和恢復(fù)；進(jìn)程同步和通信。通信。PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志2.1.5 進(jìn)程控制塊（進(jìn)程控制塊（PC

17、B） 172進(jìn)程控制塊中的信息進(jìn)程控制塊中的信息 PCB中記錄了操作系統(tǒng)所需的、用于描述進(jìn)程當(dāng)前中記錄了操作系統(tǒng)所需的、用于描述進(jìn)程當(dāng)前情況以及控制進(jìn)程運(yùn)行的全部信息。具體包括下述情況以及控制進(jìn)程運(yùn)行的全部信息。具體包括下述四方面的信息：四方面的信息： 1）進(jìn)程標(biāo)識(shí)符：）進(jìn)程標(biāo)識(shí)符： 內(nèi)部標(biāo)識(shí)符內(nèi)部標(biāo)識(shí)符( (進(jìn)程號(hào)進(jìn)程號(hào)) )；外部標(biāo)識(shí)符外部標(biāo)識(shí)符( (名名) )；父進(jìn)程標(biāo)識(shí)及子進(jìn)程標(biāo)識(shí)；用戶標(biāo)識(shí)父進(jìn)程標(biāo)識(shí)及子進(jìn)程標(biāo)識(shí)；用戶標(biāo)識(shí) 2）處理機(jī)狀態(tài)：）處理機(jī)狀態(tài)： 處理機(jī)狀態(tài)信息主要由處理機(jī)的各種寄存處理機(jī)狀態(tài)信息主要由處理機(jī)的各種寄存器中的內(nèi)容組成的。寄存器包括：通用寄器中的內(nèi)容組成的。寄存器

18、包括：通用寄存器、指令計(jì)數(shù)器、程序狀態(tài)字（存器、指令計(jì)數(shù)器、程序狀態(tài)字（PSWPSW）寄存器、用戶棧指針。寄存器、用戶棧指針。( (保護(hù)、恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)、恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)) )當(dāng)處理機(jī)被中斷時(shí)，這些信息都必須保存到當(dāng)處理機(jī)被中斷時(shí)，這些信息都必須保存到PCB中，以便中，以便該進(jìn)程重新執(zhí)行時(shí)，能從斷點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行。該進(jìn)程重新執(zhí)行時(shí)，能從斷點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行。 183）進(jìn)程調(diào)度信息）進(jìn)程調(diào)度信息：在在PCB中還存放一些與中還存放一些與進(jìn)程調(diào)度進(jìn)程調(diào)度和進(jìn)程對(duì)換有關(guān)的信息。包括：和進(jìn)程對(duì)換有關(guān)的信息。包括： 進(jìn)程狀態(tài)進(jìn)程狀態(tài)作為調(diào)度和對(duì)換時(shí)的依據(jù)。作為調(diào)度和對(duì)換時(shí)的依據(jù)。 進(jìn)程優(yōu)先級(jí)進(jìn)程優(yōu)先級(jí)由于描述進(jìn)程使用處理機(jī)的優(yōu)先

19、由于描述進(jìn)程使用處理機(jī)的優(yōu)先級(jí)別的一個(gè)整數(shù)，優(yōu)先級(jí)高的進(jìn)程優(yōu)先獲得處理級(jí)別的一個(gè)整數(shù)，優(yōu)先級(jí)高的進(jìn)程優(yōu)先獲得處理機(jī)。機(jī)。 進(jìn)程調(diào)度所需的其它信息進(jìn)程調(diào)度所需的其它信息它們與所采用的進(jìn)它們與所采用的進(jìn)程調(diào)度算法有關(guān)。程調(diào)度算法有關(guān)。 事件事件即阻塞原因。即阻塞原因。 194）進(jìn)程控制信息：）進(jìn)程控制信息： l 程序和數(shù)據(jù)的地址程序和數(shù)據(jù)的地址指程序和數(shù)據(jù)所在的內(nèi)存指程序和數(shù)據(jù)所在的內(nèi)存或外存首地址；或外存首地址； l 進(jìn)程同步和通信機(jī)制進(jìn)程同步和通信機(jī)制如信號(hào)量、消息隊(duì)列指如信號(hào)量、消息隊(duì)列指針等，它們可能全部或部分地存放在針等，它們可能全部或部分地存放在PCB中；中； l 資源清單資源清單是一

20、張列出了除是一張列出了除CPU外的、進(jìn)程外的、進(jìn)程所需的全部資源及已經(jīng)分配到該進(jìn)程的資源的清所需的全部資源及已經(jīng)分配到該進(jìn)程的資源的清單；單； l 鏈接指針鏈接指針?biāo)o出本進(jìn)程（它給出本進(jìn)程（PCB）所在隊(duì)列中）所在隊(duì)列中下一個(gè)進(jìn)程的下一個(gè)進(jìn)程的PCB的首址。的首址。 203進(jìn)程控制塊的組織方式進(jìn)程控制塊的組織方式 常用的組織方式有兩種：常用的組織方式有兩種：鏈接方式鏈接方式和和索引方式索引方式。 1）鏈接方式）鏈接方式 把具有同一狀態(tài)的把具有同一狀態(tài)的PCB，用其中的鏈，用其中的鏈接字鏈接成一個(gè)隊(duì)接字鏈接成一個(gè)隊(duì)列。形成：列。形成：就緒隊(duì)就緒隊(duì)列列、阻塞隊(duì)列阻塞隊(duì)列、空空白隊(duì)列白隊(duì)列等等 2

21、12）索引方式）索引方式: : 系統(tǒng)根據(jù)所有進(jìn)程系統(tǒng)根據(jù)所有進(jìn)程的狀態(tài)建立幾張索的狀態(tài)建立幾張索引表。如，引表。如， 就緒索引表就緒索引表 阻塞索引表等阻塞索引表等 索引表的首址記錄在索引表的首址記錄在專用單元中；專用單元中；每個(gè)索引表的表目中，每個(gè)索引表的表目中，記錄具有相應(yīng)狀態(tài)的某記錄具有相應(yīng)狀態(tài)的某個(gè)個(gè)PCBPCB的首址。的首址。 222.1.4 進(jìn)程的特征與狀態(tài)進(jìn)程的特征與狀態(tài)1進(jìn)程的特征進(jìn)程的特征1）結(jié)構(gòu)特征：）結(jié)構(gòu)特征： 程序段、相關(guān)的數(shù)據(jù)段、程序段、相關(guān)的數(shù)據(jù)段、PCB三三部分構(gòu)成了部分構(gòu)成了進(jìn)程實(shí)體進(jìn)程實(shí)體。 2）動(dòng)態(tài)性：）動(dòng)態(tài)性：進(jìn)程的實(shí)質(zhì)是進(jìn)程實(shí)體的一次執(zhí)行過(guò)進(jìn)程的實(shí)質(zhì)是進(jìn)

22、程實(shí)體的一次執(zhí)行過(guò)程，故程，故動(dòng)態(tài)性是進(jìn)程的最基本特征動(dòng)態(tài)性是進(jìn)程的最基本特征。 234）獨(dú)立性）獨(dú)立性 ：在傳統(tǒng)的在傳統(tǒng)的OS中，獨(dú)立性是指進(jìn)程實(shí)中，獨(dú)立性是指進(jìn)程實(shí)體是一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行、獨(dú)立分配資體是一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行、獨(dú)立分配資源和獨(dú)立接受調(diào)度的基本單位。源和獨(dú)立接受調(diào)度的基本單位。 5）異步性）異步性 ： 是指進(jìn)程按各自獨(dú)立的、不可預(yù)知的是指進(jìn)程按各自獨(dú)立的、不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)，或說(shuō)進(jìn)程實(shí)體按異步速度向前推進(jìn)，或說(shuō)進(jìn)程實(shí)體按異步方式運(yùn)行。方式運(yùn)行。 3）并發(fā)性：）并發(fā)性： 這是指多個(gè)進(jìn)程實(shí)體同存于內(nèi)存這是指多個(gè)進(jìn)程實(shí)體同存于內(nèi)存中，且能在一段時(shí)間內(nèi)同時(shí)運(yùn)行。中，且能在一段時(shí)間內(nèi)同時(shí)運(yùn)行。

23、 24進(jìn)程的三種基本狀態(tài)：進(jìn)程的三種基本狀態(tài)： 1）就緒（）就緒（Ready）狀態(tài)：）狀態(tài)： 當(dāng)進(jìn)程已分配到除當(dāng)進(jìn)程已分配到除CPU以外的所有資源后，只要再獲以外的所有資源后，只要再獲得得CPU，便可立即執(zhí)行，進(jìn)程這時(shí)的狀態(tài)稱為就緒狀，便可立即執(zhí)行，進(jìn)程這時(shí)的狀態(tài)稱為就緒狀態(tài)。態(tài)。 2）執(zhí)行（）執(zhí)行（Running）狀態(tài)）狀態(tài): : 進(jìn)程已獲得進(jìn)程已獲得CPU，其程序正在執(zhí)行，其程序正在執(zhí)行。 3）阻塞（）阻塞（Blocked）狀態(tài)）狀態(tài): : 正在執(zhí)行的進(jìn)程由于發(fā)生某事件而暫時(shí)無(wú)法繼續(xù)執(zhí)行正在執(zhí)行的進(jìn)程由于發(fā)生某事件而暫時(shí)無(wú)法繼續(xù)執(zhí)行時(shí)，便放棄處理機(jī)而處于暫停狀態(tài)，亦即進(jìn)程的執(zhí)行時(shí)，便放棄處

24、理機(jī)而處于暫停狀態(tài)，亦即進(jìn)程的執(zhí)行受到阻塞，把這種暫停狀態(tài)稱為阻塞狀態(tài)（或等待狀受到阻塞，把這種暫停狀態(tài)稱為阻塞狀態(tài)（或等待狀態(tài)）態(tài)）。 25進(jìn)程的三種基本狀態(tài)的轉(zhuǎn)換：進(jìn)程的三種基本狀態(tài)的轉(zhuǎn)換：進(jìn)程調(diào)度進(jìn)程調(diào)度：就緒態(tài)：就緒態(tài)執(zhí)行態(tài)執(zhí)行態(tài)時(shí)間片完時(shí)間片完：執(zhí)行態(tài)：執(zhí)行態(tài)就緒態(tài)就緒態(tài) 請(qǐng)求請(qǐng)求I/O：執(zhí)行態(tài)：執(zhí)行態(tài)阻塞態(tài)阻塞態(tài) I/O完成完成：阻塞態(tài)：阻塞態(tài)就緒態(tài)就緒態(tài) 引起進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的典型事件：引起進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的典型事件：26掛起狀態(tài)掛起狀態(tài)：有些系統(tǒng)除了進(jìn)程的三種基有些系統(tǒng)除了進(jìn)程的三種基本狀態(tài)外，還有掛起狀態(tài)本狀態(tài)外，還有掛起狀態(tài)。1）引入掛起狀態(tài)的原因引入掛起狀態(tài)的原因： （1）終端用

25、戶的請(qǐng)求：）終端用戶的請(qǐng)求： （2）父進(jìn)程請(qǐng)求：）父進(jìn)程請(qǐng)求：（3）負(fù)荷調(diào)節(jié)的需要）負(fù)荷調(diào)節(jié)的需要 ： （4）操作系統(tǒng)的需要）操作系統(tǒng)的需要 ： 當(dāng)當(dāng)終端用戶在自己的程序運(yùn)行期間發(fā)終端用戶在自己的程序運(yùn)行期間發(fā)現(xiàn)有可疑問(wèn)題時(shí)，希望暫停執(zhí)行?，F(xiàn)有可疑問(wèn)題時(shí)，希望暫停執(zhí)行。希望考察和修改子進(jìn)程，或協(xié)調(diào)各希望考察和修改子進(jìn)程，或協(xié)調(diào)各子進(jìn)程間的活動(dòng)時(shí)子進(jìn)程間的活動(dòng)時(shí)實(shí)時(shí)系統(tǒng)中工作負(fù)荷較重時(shí)，系統(tǒng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)中工作負(fù)荷較重時(shí)，系統(tǒng)可把一些不重要的進(jìn)程掛起?？砂岩恍┎恢匾倪M(jìn)程掛起。操作系統(tǒng)有時(shí)希望掛起某些進(jìn)程，操作系統(tǒng)有時(shí)希望掛起某些進(jìn)程，以便檢查運(yùn)行中的資源使用情況或以便檢查運(yùn)行中的資源使用情況或進(jìn)行記

26、賬。進(jìn)行記賬。272 2）具有）具有掛起狀態(tài)系統(tǒng)的掛起狀態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換 活動(dòng)就緒活動(dòng)就緒靜止就緒靜止就緒 活動(dòng)阻塞活動(dòng)阻塞靜止阻塞靜止阻塞 靜止就緒靜止就緒活動(dòng)就緒活動(dòng)就緒 靜止阻塞靜止阻塞活動(dòng)阻塞活動(dòng)阻塞掛起原語(yǔ)掛起原語(yǔ)Suspend激活原語(yǔ)激活原語(yǔ)Active28創(chuàng)建狀態(tài)創(chuàng)建狀態(tài)創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程一般包括兩個(gè)步驟：創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程一般包括兩個(gè)步驟： 1)1)為一個(gè)新進(jìn)程創(chuàng)建為一個(gè)新進(jìn)程創(chuàng)建PCB,PCB,并填寫必要的管理信息。并填寫必要的管理信息。2 2）把該進(jìn)程轉(zhuǎn)入就緒狀態(tài)并插入到就緒隊(duì)列中。）把該進(jìn)程轉(zhuǎn)入就緒狀態(tài)并插入到就緒隊(duì)列中。 當(dāng)一個(gè)新進(jìn)程被創(chuàng)建時(shí)，系統(tǒng)已經(jīng)為其分配了

27、當(dāng)一個(gè)新進(jìn)程被創(chuàng)建時(shí)，系統(tǒng)已經(jīng)為其分配了PCB,PCB,填寫了進(jìn)程標(biāo)識(shí)等信息，但是由于該進(jìn)程所必須的資填寫了進(jìn)程標(biāo)識(shí)等信息，但是由于該進(jìn)程所必須的資源或其他信息如主存資源等尚未分配，此時(shí)的源或其他信息如主存資源等尚未分配，此時(shí)的進(jìn)程已進(jìn)程已經(jīng)擁有了自己的經(jīng)擁有了自己的PCB,PCB,但進(jìn)程自身還未進(jìn)入主存，即進(jìn)但進(jìn)程自身還未進(jìn)入主存，即進(jìn)程創(chuàng)建工作尚未完成，進(jìn)程不能被調(diào)度執(zhí)行，其所處程創(chuàng)建工作尚未完成，進(jìn)程不能被調(diào)度執(zhí)行，其所處的狀態(tài)就是創(chuàng)建狀態(tài)的狀態(tài)就是創(chuàng)建狀態(tài)。29終止?fàn)顟B(tài)終止?fàn)顟B(tài)終止一個(gè)進(jìn)程一般包括兩個(gè)步驟：終止一個(gè)進(jìn)程一般包括兩個(gè)步驟： 當(dāng)一個(gè)進(jìn)程到達(dá)了自然結(jié)束點(diǎn)，或是出現(xiàn)了無(wú)法克當(dāng)一

28、個(gè)進(jìn)程到達(dá)了自然結(jié)束點(diǎn)，或是出現(xiàn)了無(wú)法克服的錯(cuò)誤，或是被操作系統(tǒng)所終結(jié)，或是被其他有終止服的錯(cuò)誤，或是被操作系統(tǒng)所終結(jié)，或是被其他有終止權(quán)的進(jìn)程所終結(jié)，它將進(jìn)入終止?fàn)顟B(tài)。權(quán)的進(jìn)程所終結(jié)，它將進(jìn)入終止?fàn)顟B(tài)。 進(jìn)入終止?fàn)顟B(tài)的進(jìn)程以后不能執(zhí)行，但在操作系統(tǒng)中進(jìn)入終止?fàn)顟B(tài)的進(jìn)程以后不能執(zhí)行，但在操作系統(tǒng)中依然保留一個(gè)記錄，其中保存狀態(tài)碼和一些計(jì)時(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)依然保留一個(gè)記錄，其中保存狀態(tài)碼和一些計(jì)時(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，供其他進(jìn)程收集。一旦其他進(jìn)程完成了對(duì)終止?fàn)顟B(tài)據(jù)，供其他進(jìn)程收集。一旦其他進(jìn)程完成了對(duì)終止?fàn)顟B(tài)進(jìn)程的信息提取之后，操作系統(tǒng)將刪除該進(jìn)程。進(jìn)程的信息提取之后，操作系統(tǒng)將刪除該進(jìn)程。1) 1) 回收資源回收資

29、源2 2）刪除）刪除PCBPCB 30終止?fàn)顟B(tài)終止?fàn)顟B(tài)圖2-2 具有創(chuàng)建、終止和掛起狀態(tài)的進(jìn)程狀態(tài)圖 312.22.2 進(jìn)程控制進(jìn)程控制v進(jìn)程控制是進(jìn)程管理中最基本的功能。進(jìn)程控制是進(jìn)程管理中最基本的功能。 v進(jìn)程控制包括：進(jìn)程控制包括： 創(chuàng)建進(jìn)程創(chuàng)建進(jìn)程 終止進(jìn)程終止進(jìn)程 進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換 v進(jìn)程控制是由進(jìn)程控制是由OS的內(nèi)核完成的。的內(nèi)核完成的。 322.2.1 進(jìn)程的創(chuàng)建進(jìn)程的創(chuàng)建1引起創(chuàng)建進(jìn)程的事件引起創(chuàng)建進(jìn)程的事件 用戶登錄用戶登錄 作業(yè)調(diào)度作業(yè)調(diào)度 提供服務(wù)提供服務(wù)當(dāng)用戶進(jìn)程提出某種請(qǐng)求當(dāng)用戶進(jìn)程提出某種請(qǐng)求后，系統(tǒng)將專門創(chuàng)建一個(gè)后，系統(tǒng)將專門創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程來(lái)提供用戶所需的服

30、進(jìn)程來(lái)提供用戶所需的服務(wù)。如，文件打印。務(wù)。如，文件打印。 上述三種情況，都是由系統(tǒng)內(nèi)核上述三種情況，都是由系統(tǒng)內(nèi)核為它創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程。為它創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程。 應(yīng)用請(qǐng)求：應(yīng)用請(qǐng)求： 是基于應(yīng)用進(jìn)程的需求，由應(yīng)用進(jìn)是基于應(yīng)用進(jìn)程的需求，由應(yīng)用進(jìn)程自己創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程，以便新進(jìn)程自己創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程，以便新進(jìn)程以并發(fā)運(yùn)行方式完成特定任務(wù)。程以并發(fā)運(yùn)行方式完成特定任務(wù)。 332.2.1 進(jìn)程的創(chuàng)建進(jìn)程的創(chuàng)建DEFGHBCIJKLMA圖 2-4 進(jìn)程樹(shù) 342進(jìn)程的創(chuàng)建進(jìn)程的創(chuàng)建 調(diào)用進(jìn)程創(chuàng)建原語(yǔ)調(diào)用進(jìn)程創(chuàng)建原語(yǔ)Create（），按下述步驟創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程：（），按下述步驟創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程： （1）申請(qǐng)空白）申請(qǐng)空

31、白PCB；（2）為新進(jìn)程分配資源。主要是內(nèi)存空間。）為新進(jìn)程分配資源。主要是內(nèi)存空間。 （3）初始化）初始化PCB。包括：。包括： 初始化標(biāo)識(shí)信息初始化標(biāo)識(shí)信息 初始化處理機(jī)狀態(tài)信息：初始化處理機(jī)狀態(tài)信息： 程序計(jì)數(shù)器，堆棧指針等程序計(jì)數(shù)器，堆棧指針等進(jìn)程狀態(tài)進(jìn)程狀態(tài)就緒或靜止就緒或靜止就緒、優(yōu)先級(jí)等。就緒、優(yōu)先級(jí)等。初始化處理機(jī)控制信息：初始化處理機(jī)控制信息：（4）將新進(jìn)程插入就緒隊(duì)列）將新進(jìn)程插入就緒隊(duì)列。 351引起進(jìn)程終止的事件引起進(jìn)程終止的事件 正常結(jié)束正常結(jié)束外界干預(yù)外界干預(yù) l越界錯(cuò)誤越界錯(cuò)誤 l保護(hù)錯(cuò)保護(hù)錯(cuò)試圖訪問(wèn)不允許訪問(wèn)的資試圖訪問(wèn)不允許訪問(wèn)的資源或文件，或者以不適當(dāng)方式訪

32、問(wèn)源或文件，或者以不適當(dāng)方式訪問(wèn) l非法指令非法指令 l特權(quán)指令錯(cuò)特權(quán)指令錯(cuò)用戶程序試圖執(zhí)行只用戶程序試圖執(zhí)行只允許允許OS執(zhí)行的指令執(zhí)行的指令l運(yùn)行超時(shí)運(yùn)行超時(shí) l等待超時(shí)等待超時(shí)l算術(shù)運(yùn)算錯(cuò)算術(shù)運(yùn)算錯(cuò)被被0除除 lI/O故障故障 操作員或操作系統(tǒng)干操作員或操作系統(tǒng)干 預(yù)（如發(fā)生死鎖）預(yù)（如發(fā)生死鎖） 父進(jìn)程請(qǐng)求父進(jìn)程請(qǐng)求 父進(jìn)程終止父進(jìn)程終止 2.2.2 進(jìn)程的終止進(jìn)程的終止異常結(jié)束異常結(jié)束 常見(jiàn)的異常常見(jiàn)的異常 結(jié)束事件結(jié)束事件362進(jìn)程的終止過(guò)程進(jìn)程的終止過(guò)程 OSOS調(diào)用終止原語(yǔ)，按下述過(guò)程終止進(jìn)程：調(diào)用終止原語(yǔ)，按下述過(guò)程終止進(jìn)程：(1)根據(jù)被終止進(jìn)程的標(biāo)識(shí)，從根據(jù)被終止進(jìn)程的標(biāo)識(shí)

33、，從PCB集合中找除該進(jìn)程的集合中找除該進(jìn)程的PCB，讀出該進(jìn)程狀態(tài)。，讀出該進(jìn)程狀態(tài)。(2)若被終止進(jìn)程正處于執(zhí)行狀態(tài)，應(yīng)立即終止其執(zhí)行，并若被終止進(jìn)程正處于執(zhí)行狀態(tài)，應(yīng)立即終止其執(zhí)行，并置調(diào)度標(biāo)志為真，用于指示該進(jìn)程被終止后應(yīng)重新進(jìn)行置調(diào)度標(biāo)志為真，用于指示該進(jìn)程被終止后應(yīng)重新進(jìn)行調(diào)度。若該進(jìn)程還有子孫進(jìn)程，應(yīng)將其所有子孫進(jìn)程終調(diào)度。若該進(jìn)程還有子孫進(jìn)程，應(yīng)將其所有子孫進(jìn)程終止，以防止它們成為不可控進(jìn)程。止，以防止它們成為不可控進(jìn)程。(3)將被終止進(jìn)程的所有資源，或者歸還給其父進(jìn)程，或者將被終止進(jìn)程的所有資源，或者歸還給其父進(jìn)程，或者歸還給系統(tǒng)。歸還給系統(tǒng)。(4)將被終止進(jìn)程（它的將被終止

34、進(jìn)程（它的PCB）從所在隊(duì)列中移出，等待其）從所在隊(duì)列中移出，等待其他進(jìn)程來(lái)搜索信息。他進(jìn)程來(lái)搜索信息。 372.2.2 進(jìn)程的阻塞和喚醒進(jìn)程的阻塞和喚醒1引起進(jìn)程阻塞和喚醒的事件引起進(jìn)程阻塞和喚醒的事件 請(qǐng)求系統(tǒng)服務(wù)請(qǐng)求系統(tǒng)服務(wù)無(wú)新工作可做無(wú)新工作可做 當(dāng)執(zhí)行進(jìn)程請(qǐng)求當(dāng)執(zhí)行進(jìn)程請(qǐng)求OS服務(wù)時(shí)，由于服務(wù)時(shí)，由于某種原因，某種原因，OS并不立即滿足該進(jìn)程并不立即滿足該進(jìn)程的請(qǐng)求時(shí)，該進(jìn)程只能轉(zhuǎn)變?yōu)樽枞麪畹恼?qǐng)求時(shí)，該進(jìn)程只能轉(zhuǎn)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)來(lái)等待。態(tài)來(lái)等待。如，進(jìn)程請(qǐng)求打印機(jī)，如，進(jìn)程請(qǐng)求打印機(jī)， 系統(tǒng)往往設(shè)置一些具有特定功能的系統(tǒng)系統(tǒng)往往設(shè)置一些具有特定功能的系統(tǒng)進(jìn)程，每當(dāng)這種進(jìn)程完成任務(wù)后，便把

35、進(jìn)程，每當(dāng)這種進(jìn)程完成任務(wù)后，便把自己阻塞起來(lái)以等待新任務(wù)到來(lái)。自己阻塞起來(lái)以等待新任務(wù)到來(lái)。如，系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)的進(jìn)程，如，系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)的進(jìn)程， 啟動(dòng)某種操作啟動(dòng)某種操作 當(dāng)進(jìn)程啟動(dòng)某種操作后，如果該進(jìn)程當(dāng)進(jìn)程啟動(dòng)某種操作后，如果該進(jìn)程必須在該操作完成后才能繼續(xù)執(zhí)行，必須在該操作完成后才能繼續(xù)執(zhí)行，則必須先使該進(jìn)程阻塞，以等待操作則必須先使該進(jìn)程阻塞，以等待操作完成。完成。如，啟動(dòng)了某如，啟動(dòng)了某I/O設(shè)備，設(shè)備， 新數(shù)據(jù)尚未到達(dá)新數(shù)據(jù)尚未到達(dá) 對(duì)于相互合作的進(jìn)程，如果其中對(duì)于相互合作的進(jìn)程，如果其中一個(gè)進(jìn)程需要獲得另一個(gè)（合作）一個(gè)進(jìn)程需要獲得另一個(gè)（合作）進(jìn)程提供的數(shù)據(jù)才能運(yùn)行以對(duì)數(shù)進(jìn)程

36、提供的數(shù)據(jù)才能運(yùn)行以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，則只要其所需數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行處理，則只要其所需數(shù)據(jù)尚未到達(dá)，該進(jìn)程只有阻塞（等尚未到達(dá)，該進(jìn)程只有阻塞（等待）。待）。如，如， 382進(jìn)程阻塞過(guò)程進(jìn)程阻塞過(guò)程 調(diào)用阻塞原語(yǔ)調(diào)用阻塞原語(yǔ)block把自己阻塞。（主動(dòng)行為）把自己阻塞。（主動(dòng)行為） 阻塞（阻塞（blockblock）過(guò)程：）過(guò)程： u 立即停止執(zhí)行；立即停止執(zhí)行；u 把把PCBPCB中進(jìn)程狀態(tài)由中進(jìn)程狀態(tài)由“執(zhí)行執(zhí)行”改為改為“阻塞阻塞”； u 將將PCBPCB插入具有相同事件的阻塞隊(duì)列；插入具有相同事件的阻塞隊(duì)列； u 轉(zhuǎn)進(jìn)程調(diào)度程序，將處理機(jī)分配給某個(gè)就緒轉(zhuǎn)進(jìn)程調(diào)度程序，將處理機(jī)分配給某個(gè)就緒進(jìn)程，

37、并進(jìn)行進(jìn)程切換進(jìn)程，并進(jìn)行進(jìn)程切換保留被阻塞進(jìn)程保留被阻塞進(jìn)程的處理機(jī)狀態(tài)（在的處理機(jī)狀態(tài)（在PCBPCB中），再按新進(jìn)程的中），再按新進(jìn)程的PCBPCB中處理機(jī)狀態(tài)設(shè)置中處理機(jī)狀態(tài)設(shè)置CPUCPU的環(huán)境。的環(huán)境。 393進(jìn)程喚醒過(guò)程進(jìn)程喚醒過(guò)程 調(diào)用喚醒原語(yǔ)調(diào)用喚醒原語(yǔ)wakeup( )( )，將等待事件的進(jìn)程喚醒。，將等待事件的進(jìn)程喚醒。 喚醒原語(yǔ)執(zhí)行過(guò)程喚醒原語(yǔ)執(zhí)行過(guò)程： 將被喚醒進(jìn)程的將被喚醒進(jìn)程的PCBPCB從阻塞隊(duì)列移出；從阻塞隊(duì)列移出； 將其將其PCBPCB中進(jìn)程狀態(tài)由中進(jìn)程狀態(tài)由“阻塞阻塞”改為改為“就緒就緒”； 將改將改PCBPCB插入到就緒隊(duì)列中。插入到就緒隊(duì)列中。bloc

38、k（）和（）和wakeup（）是成對(duì)的。（）是成對(duì)的。 401進(jìn)程的掛起進(jìn)程的掛起 當(dāng)出現(xiàn)了引起進(jìn)程掛起的事件時(shí)當(dāng)出現(xiàn)了引起進(jìn)程掛起的事件時(shí)( (用戶進(jìn)程請(qǐng)求將自己掛起，用戶進(jìn)程請(qǐng)求將自己掛起，或父進(jìn)程請(qǐng)求將子進(jìn)程掛起或父進(jìn)程請(qǐng)求將子進(jìn)程掛起) )，系統(tǒng)將用掛起原語(yǔ)，系統(tǒng)將用掛起原語(yǔ)suspend( )suspend( )將指定進(jìn)程或處于阻塞狀態(tài)的進(jìn)程掛起。將指定進(jìn)程或處于阻塞狀態(tài)的進(jìn)程掛起。 掛起原語(yǔ)的執(zhí)行過(guò)程：掛起原語(yǔ)的執(zhí)行過(guò)程： 檢查被掛起進(jìn)程的狀態(tài)：檢查被掛起進(jìn)程的狀態(tài)： 若處于活動(dòng)就緒或執(zhí)行狀態(tài)，則將其轉(zhuǎn)若處于活動(dòng)就緒或執(zhí)行狀態(tài)，則將其轉(zhuǎn)為靜止就緒；為靜止就緒；若處于活動(dòng)阻塞若處于活

39、動(dòng)阻塞, ,則將其轉(zhuǎn)為靜止阻塞則將其轉(zhuǎn)為靜止阻塞 把該進(jìn)程的把該進(jìn)程的PCB復(fù)制到某指定內(nèi)存區(qū)域復(fù)制到某指定內(nèi)存區(qū)域 為方便用戶或父進(jìn)程考為方便用戶或父進(jìn)程考查該進(jìn)程的運(yùn)行狀態(tài)。查該進(jìn)程的運(yùn)行狀態(tài)。 若該進(jìn)程正在執(zhí)行，則轉(zhuǎn)進(jìn)程調(diào)度程序重新調(diào)度。若該進(jìn)程正在執(zhí)行，則轉(zhuǎn)進(jìn)程調(diào)度程序重新調(diào)度。 2.2.4 進(jìn)程的掛起和激活進(jìn)程的掛起和激活412進(jìn)程的激活進(jìn)程的激活 當(dāng)發(fā)生激活進(jìn)程的事件時(shí)當(dāng)發(fā)生激活進(jìn)程的事件時(shí)( (如父進(jìn)程或用戶請(qǐng)求激活指定進(jìn)程，如父進(jìn)程或用戶請(qǐng)求激活指定進(jìn)程，而內(nèi)存中已有足夠空間時(shí)而內(nèi)存中已有足夠空間時(shí)) )，系統(tǒng)利用激活原語(yǔ)，系統(tǒng)利用激活原語(yǔ)active( )active( )將

40、將指定進(jìn)程激活。指定進(jìn)程激活。 激活過(guò)程是：激活過(guò)程是： 將進(jìn)程從外存調(diào)入內(nèi)存；將進(jìn)程從外存調(diào)入內(nèi)存； 若是靜止就緒，則改為活動(dòng)就緒；若是靜止就緒，則改為活動(dòng)就緒； 若是靜止阻塞，則改為活動(dòng)阻塞。若是靜止阻塞，則改為活動(dòng)阻塞。 若采用的是搶占式調(diào)度策略，則應(yīng)檢查被激活就緒進(jìn)程若采用的是搶占式調(diào)度策略，則應(yīng)檢查被激活就緒進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)，若其優(yōu)先級(jí)比先行執(zhí)行進(jìn)程高，則應(yīng)將處理機(jī)的優(yōu)先級(jí)，若其優(yōu)先級(jí)比先行執(zhí)行進(jìn)程高，則應(yīng)將處理機(jī)分配給被激活進(jìn)程。分配給被激活進(jìn)程。 檢查該進(jìn)程現(xiàn)行狀態(tài)：檢查該進(jìn)程現(xiàn)行狀態(tài)： 422.32.3 進(jìn)程同步進(jìn)程同步n由于進(jìn)程的異步性，尤其是它們競(jìng)爭(zhēng)臨界資源時(shí)，由于進(jìn)程的異步性

41、，尤其是它們競(jìng)爭(zhēng)臨界資源時(shí)，可能會(huì)給系統(tǒng)造成混亂。可能會(huì)給系統(tǒng)造成混亂。n進(jìn)程同步的主要任務(wù)，是使并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程之間能進(jìn)程同步的主要任務(wù)，是使并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程之間能有效地共享資源和相互合作，從而使程序的執(zhí)行具有效地共享資源和相互合作，從而使程序的執(zhí)行具有可再現(xiàn)性。有可再現(xiàn)性。 2.3.1 進(jìn)程同步的基本概念進(jìn)程同步的基本概念2.3.2 信號(hào)量機(jī)制信號(hào)量機(jī)制2.3.3 信號(hào)量的應(yīng)用信號(hào)量的應(yīng)用432.3.1 進(jìn)程同步的基本概念進(jìn)程同步的基本概念1兩種形式的制約關(guān)系兩種形式的制約關(guān)系 （1）間接制約關(guān)系）間接制約關(guān)系 間接制約關(guān)系源于資源共享。間接制約關(guān)系源于資源共享。如，共享打印機(jī)。如，共享打印機(jī)

42、。 進(jìn)程互斥進(jìn)程互斥（2）直接制約關(guān)系）直接制約關(guān)系 源于進(jìn)程間的合作。源于進(jìn)程間的合作。如，如， 進(jìn)程同步進(jìn)程同步2臨界資源臨界資源 在一段時(shí)間內(nèi)只允許一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)的資在一段時(shí)間內(nèi)只允許一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)的資源，即僅當(dāng)一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)完并釋放該資源，即僅當(dāng)一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)完并釋放該資源后，才允許另一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)的資源，源后，才允許另一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)的資源，稱為臨界資源或獨(dú)占資源。稱為臨界資源或獨(dú)占資源。 如，打印機(jī)、磁帶機(jī)、共享變量、隊(duì)列、如，打印機(jī)、磁帶機(jī)、共享變量、隊(duì)列、 44生產(chǎn)者生產(chǎn)者- -消費(fèi)者問(wèn)題消費(fèi)者問(wèn)題【例【例】生產(chǎn)者生產(chǎn)者- -消費(fèi)者問(wèn)題消費(fèi)者問(wèn)題著名的進(jìn)程同步問(wèn)題著名的進(jìn)程同步問(wèn)題 共享變量

43、：共享變量：臨界資源臨界資源循環(huán)緩沖區(qū)循環(huán)緩沖區(qū)生產(chǎn)者投放一個(gè)產(chǎn)品后，輸入指針生產(chǎn)者投放一個(gè)產(chǎn)品后，輸入指針in加加1：in = ( in + 1 ) % n （n是緩沖區(qū)個(gè)數(shù)，整是緩沖區(qū)個(gè)數(shù)，整型常量），型常量），in初值為初值為0； 消費(fèi)者每取出一個(gè)產(chǎn)品，輸出指針消費(fèi)者每取出一個(gè)產(chǎn)品，輸出指針out加加1：out = ( out + 1 ) % n，out初值為初值為0； 引入一個(gè)引入一個(gè)共享共享變量變量counter, ,初值為初值為0。生產(chǎn)者投放一個(gè)產(chǎn)品，生產(chǎn)者投放一個(gè)產(chǎn)品，counter加加1，counter = n時(shí)不能再投放產(chǎn)品時(shí)不能再投放產(chǎn)品 消費(fèi)者每取一個(gè)產(chǎn)品，消費(fèi)者每取一個(gè)

44、產(chǎn)品，counter減減1，counter = 0時(shí)不能再取出產(chǎn)品時(shí)不能再取出產(chǎn)品 前面交通觀察前面交通觀察站例子亦然。站例子亦然。以下是軟件臨界資源的例子。以下是軟件臨界資源的例子。45process producer：while （condition） produce an item in nextp；while(counter=n) no-op；/no-op表示空操作表示空操作bufferin = nextp；in = (in + 1)% n ；counter = counter + 1 ；生產(chǎn)者進(jìn)程算法如下：生產(chǎn)者進(jìn)程算法如下：46process consumer：struct ite

45、m nextc ；while （condition） while （counter = 0）no-op ；nextc = bufferout ；out = （out + 1）% n ；counter = counter 1 ；consume the item in nextc ；消費(fèi)者進(jìn)程算法如下：消費(fèi)者進(jìn)程算法如下：47上面的生產(chǎn)者程序和消費(fèi)者程序，在順序執(zhí)行時(shí)其上面的生產(chǎn)者程序和消費(fèi)者程序，在順序執(zhí)行時(shí)其結(jié)果是正確的。但若并發(fā)執(zhí)行時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)，結(jié)果是正確的。但若并發(fā)執(zhí)行時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)，問(wèn)題在于這兩個(gè)進(jìn)程共享變量問(wèn)題在于這兩個(gè)進(jìn)程共享變量counter。生產(chǎn)者做。生產(chǎn)者做count

46、er=counter+1操作，消費(fèi)者做操作，消費(fèi)者做counter= counter-1操作，這兩個(gè)操作在機(jī)器語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)時(shí)，常操作，這兩個(gè)操作在機(jī)器語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)時(shí)，?？捎孟旅娴男问矫枋觯嚎捎孟旅娴男问矫枋觯?生產(chǎn)者執(zhí)行的操作：生產(chǎn)者執(zhí)行的操作： register1 = counter ； register1 = register1 + 1; counter = register1； 消費(fèi)者執(zhí)行的操作：消費(fèi)者執(zhí)行的操作： register2 = counter ； register2 = register2 - 1 ； counter = register2； 48假設(shè)某一時(shí)刻假設(shè)某一時(shí)刻counte

47、r的值為的值為5，生產(chǎn)者和消費(fèi)者同時(shí)對(duì)，生產(chǎn)者和消費(fèi)者同時(shí)對(duì)counter操作，按下述順序執(zhí)行：操作，按下述順序執(zhí)行： register1 = counter; (生產(chǎn)者取得生產(chǎn)者取得counter的當(dāng)前值為的當(dāng)前值為5) register1 = register1 + 1; (生產(chǎn)者將該值增生產(chǎn)者將該值增1變?yōu)樽優(yōu)?)register2 = counter; (消費(fèi)者取得消費(fèi)者取得counter的當(dāng)前值為的當(dāng)前值為5)register2 = register2 1; (消費(fèi)者將該值減消費(fèi)者將該值減1變?yōu)樽優(yōu)?)counter = register2; (消費(fèi)者保存消費(fèi)者保存counter的新

48、值的新值4)counter = register1; (生產(chǎn)者保存生產(chǎn)者保存counter的新值的新值6)最終最終counter的值為的值為6，正確的值應(yīng)是，正確的值應(yīng)是5，出現(xiàn)了差錯(cuò)。，出現(xiàn)了差錯(cuò)。學(xué)生考慮學(xué)生考慮：什么情況會(huì)出現(xiàn)什么情況會(huì)出現(xiàn)counter最終值為最終值為4的情況。的情況。 解決此問(wèn)題的關(guān)鍵，是應(yīng)將變量解決此問(wèn)題的關(guān)鍵，是應(yīng)將變量counter作為臨界資作為臨界資源處理，亦即讓生產(chǎn)者進(jìn)程和消費(fèi)者進(jìn)程互斥地訪源處理，亦即讓生產(chǎn)者進(jìn)程和消費(fèi)者進(jìn)程互斥地訪問(wèn)變量問(wèn)變量counter。492.3.1 進(jìn)程同步的基本概念進(jìn)程同步的基本概念3臨界區(qū)（臨界區(qū)（critical secti

49、on） 每個(gè)進(jìn)程中訪問(wèn)臨界資源的那段代碼稱為臨界區(qū)。每個(gè)進(jìn)程中訪問(wèn)臨界資源的那段代碼稱為臨界區(qū)。 不論是硬件臨界不論是硬件臨界資源，還是軟件資源，還是軟件臨界資源，多個(gè)臨界資源，多個(gè)進(jìn)程必須互斥地進(jìn)程必須互斥地對(duì)它們?cè)L問(wèn)。對(duì)它們?cè)L問(wèn)。 顯然，若能保證諸進(jìn)程顯然，若能保證諸進(jìn)程互斥互斥地進(jìn)入自己的臨界區(qū)，便可實(shí)現(xiàn)地進(jìn)入自己的臨界區(qū)，便可實(shí)現(xiàn)諸進(jìn)程對(duì)臨界區(qū)的互斥訪問(wèn)。為此，每個(gè)進(jìn)程在進(jìn)入臨界區(qū)諸進(jìn)程對(duì)臨界區(qū)的互斥訪問(wèn)。為此，每個(gè)進(jìn)程在進(jìn)入臨界區(qū)之前，應(yīng)先對(duì)欲訪問(wèn)的臨界資源進(jìn)行檢查，看是否正被訪問(wèn)，之前，應(yīng)先對(duì)欲訪問(wèn)的臨界資源進(jìn)行檢查，看是否正被訪問(wèn)，如果此刻該資源未被訪問(wèn)，便可進(jìn)入臨界區(qū)對(duì)該臨界資

50、源進(jìn)如果此刻該資源未被訪問(wèn)，便可進(jìn)入臨界區(qū)對(duì)該臨界資源進(jìn)行訪問(wèn)，并設(shè)置它正被訪問(wèn)的標(biāo)志；如果此刻它正被訪問(wèn)，行訪問(wèn)，并設(shè)置它正被訪問(wèn)的標(biāo)志；如果此刻它正被訪問(wèn)，則本進(jìn)程不能進(jìn)入臨界區(qū)。則本進(jìn)程不能進(jìn)入臨界區(qū)。 定義：定義：進(jìn)程互斥的定義：進(jìn)程互斥的定義：進(jìn)程互斥進(jìn)程互斥不允許兩個(gè)或兩個(gè)以上進(jìn)不允許兩個(gè)或兩個(gè)以上進(jìn)程同時(shí)訪問(wèn)同一個(gè)臨界資源。程同時(shí)訪問(wèn)同一個(gè)臨界資源。進(jìn)程互斥進(jìn)程互斥不允許兩個(gè)或兩個(gè)以上進(jìn)不允許兩個(gè)或兩個(gè)以上進(jìn)程同時(shí)進(jìn)入程同時(shí)進(jìn)入相關(guān)臨界區(qū)相關(guān)臨界區(qū)。50u 因此必須在臨界區(qū)前增加一段用于上述檢查的代因此必須在臨界區(qū)前增加一段用于上述檢查的代碼，把這段代碼稱為碼，把這段代碼稱為進(jìn)入

51、區(qū)進(jìn)入?yún)^(qū)(entry section)u 相應(yīng)地，在臨界區(qū)后面也要加上一段稱為相應(yīng)地，在臨界區(qū)后面也要加上一段稱為退出區(qū)退出區(qū)(exit section)的代碼，用于將臨界區(qū)正被訪問(wèn)的的代碼，用于將臨界區(qū)正被訪問(wèn)的標(biāo)志恢復(fù)為未被訪問(wèn)的標(biāo)志。標(biāo)志恢復(fù)為未被訪問(wèn)的標(biāo)志。 repeat非臨界區(qū)非臨界區(qū)進(jìn)入?yún)^(qū)進(jìn)入?yún)^(qū)臨界區(qū)臨界區(qū)退出區(qū)退出區(qū)非臨界區(qū)非臨界區(qū)until false一般結(jié)構(gòu)一般結(jié)構(gòu)“ 進(jìn) 入 區(qū)進(jìn) 入 區(qū) ” 和和“退出區(qū)退出區(qū)”的的不同構(gòu)成方法，不同構(gòu)成方法，形成了各種不形成了各種不同的同的同步機(jī)制同步機(jī)制。514同步機(jī)制應(yīng)遵循的原則同步機(jī)制應(yīng)遵循的原則 為了實(shí)現(xiàn)各進(jìn)程互斥地進(jìn)入自己的臨界

52、區(qū)，一為了實(shí)現(xiàn)各進(jìn)程互斥地進(jìn)入自己的臨界區(qū)，一般是在系統(tǒng)中設(shè)置專門的同步機(jī)制來(lái)協(xié)調(diào)各進(jìn)程般是在系統(tǒng)中設(shè)置專門的同步機(jī)制來(lái)協(xié)調(diào)各進(jìn)程間的運(yùn)行。間的運(yùn)行。 我們把異步環(huán)境下的一組并發(fā)進(jìn)程因直接制我們把異步環(huán)境下的一組并發(fā)進(jìn)程因直接制約而互相發(fā)送消息、進(jìn)行互相合作、互相等待，約而互相發(fā)送消息、進(jìn)行互相合作、互相等待，使得各進(jìn)程按一定的速度執(zhí)行的過(guò)程稱為進(jìn)程使得各進(jìn)程按一定的速度執(zhí)行的過(guò)程稱為進(jìn)程間的同步。具有同步關(guān)系的一組并發(fā)進(jìn)程稱為間的同步。具有同步關(guān)系的一組并發(fā)進(jìn)程稱為合作進(jìn)程，合作進(jìn)程間互相發(fā)送的信號(hào)稱為消合作進(jìn)程，合作進(jìn)程間互相發(fā)送的信號(hào)稱為消息或事件。息或事件。 524同步機(jī)制應(yīng)遵循的原則

53、同步機(jī)制應(yīng)遵循的原則 所有同步機(jī)制都應(yīng)遵循如下四條準(zhǔn)則：所有同步機(jī)制都應(yīng)遵循如下四條準(zhǔn)則： 空閑讓進(jìn)空閑讓進(jìn) 當(dāng)無(wú)進(jìn)程處于臨界區(qū)時(shí)，表明臨界資源處當(dāng)無(wú)進(jìn)程處于臨界區(qū)時(shí)，表明臨界資源處于空閑狀態(tài)，應(yīng)允許一個(gè)請(qǐng)求進(jìn)入臨界區(qū)于空閑狀態(tài)，應(yīng)允許一個(gè)請(qǐng)求進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程立即進(jìn)入自己的臨界區(qū)，以便有效的進(jìn)程立即進(jìn)入自己的臨界區(qū)，以便有效地利用臨界資源。地利用臨界資源?？臻e讓進(jìn)、忙則等待、有限等待、讓權(quán)等待?？臻e讓進(jìn)、忙則等待、有限等待、讓權(quán)等待。53有限等待有限等待讓權(quán)等待讓權(quán)等待對(duì)要求訪問(wèn)臨界資源的進(jìn)程，應(yīng)保證在有對(duì)要求訪問(wèn)臨界資源的進(jìn)程，應(yīng)保證在有限的時(shí)間內(nèi)能進(jìn)入自己的臨界區(qū)，以免陷限的時(shí)間內(nèi)能進(jìn)入自

54、己的臨界區(qū)，以免陷入入“死鎖死鎖”狀態(tài)。狀態(tài)。不死等不死等。不互相阻塞不互相阻塞。當(dāng)進(jìn)程不能進(jìn)入自己的臨界區(qū)時(shí)，應(yīng)立即當(dāng)進(jìn)程不能進(jìn)入自己的臨界區(qū)時(shí)，應(yīng)立即釋放處理機(jī)，以免進(jìn)程陷入釋放處理機(jī)，以免進(jìn)程陷入“忙等忙等”。不忙碌等待不忙碌等待。忙則等待忙則等待 當(dāng)已有進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)時(shí)，表明臨界資源當(dāng)已有進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)時(shí)，表明臨界資源正在被訪問(wèn)，因而其他試圖進(jìn)入臨界區(qū)的正在被訪問(wèn)，因而其他試圖進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須等待，以保證對(duì)臨界資源的進(jìn)程必須等待，以保證對(duì)臨界資源的互斥互斥訪問(wèn)訪問(wèn)。542.3.2 信號(hào)量機(jī)制信號(hào)量機(jī)制信號(hào)量信號(hào)量(Semaphores)機(jī)制是一種卓有成效的進(jìn)程同機(jī)制是一種卓有成效的

55、進(jìn)程同步工具。信號(hào)量機(jī)制已被廣泛應(yīng)用于單處理機(jī)和多步工具。信號(hào)量機(jī)制已被廣泛應(yīng)用于單處理機(jī)和多處理機(jī)系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中。處理機(jī)系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中。 信號(hào)量機(jī)制的發(fā)展：信號(hào)量機(jī)制的發(fā)展：整型信號(hào)量整型信號(hào)量 記錄型信號(hào)量記錄型信號(hào)量 AND型信號(hào)量型信號(hào)量 信號(hào)量集信號(hào)量集 ( (重點(diǎn)介紹重點(diǎn)介紹) ) 551、整型信號(hào)量、整型信號(hào)量 最初由最初由Dijkstra把整型信號(hào)量定義為一個(gè)整型量，把整型信號(hào)量定義為一個(gè)整型量，除初始化外，僅能通過(guò)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的原子操作除初始化外，僅能通過(guò)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的原子操作(Atomic Operation) wait(S)和和signal(S)來(lái)訪問(wèn)。來(lái)訪問(wèn)。這兩個(gè)

56、操作一直被分別稱為這兩個(gè)操作一直被分別稱為P、V操作。操作。 wait和和signal操作可描述為：操作可描述為： wait(S): while S0 do no-op S:=S-1;signal(S): S:=S+1;561、整型信號(hào)量、整型信號(hào)量 最初由最初由Dijkstra把整型信號(hào)量定義為一個(gè)整型量，把整型信號(hào)量定義為一個(gè)整型量，除初始化外，僅能通過(guò)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的原子操作除初始化外，僅能通過(guò)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的原子操作(Atomic Operation) wait(S)和和signal(S)來(lái)訪問(wèn)。來(lái)訪問(wèn)。這兩個(gè)操作一直被分別稱為這兩個(gè)操作一直被分別稱為P、V操作。操作。 wait和和signal操

57、作可描述為：操作可描述為： wait(S): while S0 do no-op S:=S-1;signal(S): S:=S+1;57process producer：while （condition） produce an item in nextp；while(counter=n) no-op；/no-op表示空操作表示空操作bufferin = nextp；in = (in + 1)% n ； wait(s); counter = counter + 1 ； signal(s);生產(chǎn)者進(jìn)程算法如下生產(chǎn)者進(jìn)程算法如下(加入整型信號(hào)量）：加入整型信號(hào)量）：58process consume

58、r：struct item nextc ；while （condition） while （counter = 0）no-op ；nextc = bufferout ；out = （out + 1）% n ；wait(s); counter = counter 1 ； signal(s);consume the item in nextc ；消費(fèi)者進(jìn)程算法如下（加入整型信號(hào)量）：消費(fèi)者進(jìn)程算法如下（加入整型信號(hào)量）：591、整型信號(hào)量、整型信號(hào)量 最初由最初由Dijkstra把整型信號(hào)量定義為一個(gè)整型量，把整型信號(hào)量定義為一個(gè)整型量，除初始化外，僅能通過(guò)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的原子操作除初始化外，僅能通過(guò)兩

59、個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的原子操作(Atomic Operation) wait(S)和和signal(S)來(lái)訪問(wèn)。來(lái)訪問(wèn)。這兩個(gè)操作一直被分別稱為這兩個(gè)操作一直被分別稱為P、V操作。操作。 wait和和signal操作可描述為：操作可描述為： wait(S): while S0 do no-op S:=S-1;signal(S): S:=S+1;“忙等忙等”，未遵循，未遵循“讓權(quán)等待讓權(quán)等待”準(zhǔn)則準(zhǔn)則602、記錄型信號(hào)量、記錄型信號(hào)量 需要一個(gè)用于代表臨界資源數(shù)目的整型變量需要一個(gè)用于代表臨界資源數(shù)目的整型變量value；還要一個(gè)在該資源上阻塞的隊(duì)列（鏈表）；還要一個(gè)在該資源上阻塞的隊(duì)列（鏈表）指針指針L。故

60、信號(hào)量應(yīng)采用記錄型（。故信號(hào)量應(yīng)采用記錄型（C語(yǔ)言中為結(jié)語(yǔ)言中為結(jié)構(gòu)型）的結(jié)構(gòu)：構(gòu)型）的結(jié)構(gòu)： struct semaphore int value ； struct semphore *L ； ； 記錄型信號(hào)量記錄型信號(hào)量的結(jié)構(gòu)定義的結(jié)構(gòu)定義信號(hào)量除初始化外，只能信號(hào)量除初始化外，只能通過(guò)兩個(gè)原子操作通過(guò)兩個(gè)原子操作(稱為稱為原原語(yǔ)語(yǔ))wait(S)和和signal(S)來(lái)訪來(lái)訪問(wèn)。它們以前被稱為問(wèn)。它們以前被稱為P、V操作。下頁(yè)介紹操作。下頁(yè)介紹wait和和signal操作。操作。 61wait和和signal操作可用操作可用C/C+語(yǔ)言描述如下：語(yǔ)言描述如下：void wait( semaphore S) S.val