"睡眠与唤醒是UNIX/Linux操作系统内核中的关键机制,涉及进程状态转换和资源管理。当进程调用sleep函数或在执行系统调用期间因资源等待而陷入核心态时,进程会进入睡眠状态。在此状态下,进程不再占用CPU资源,直到所等待的事件发生。这些事件可以是硬件事件,如I/O完成,也可以是软件事件,如信号量的释放。当事件发生,被等待的资源可用时,进程会被唤醒并转为就绪状态,准备竞争CPU执行权。 睡眠函数在操作系统中扮演着重要角色,它负责以下三个主要任务: 1. 改变进程状态:将进程的状态标记为睡眠,这意味着进程暂停执行,等待特定条件满足。 2. 记录睡眠原因:为了后续恢复和调度,系统需要记录进程为何进入睡眠,以便在事件发生时作出正确的响应。 3. 调整优先级:根据睡眠原因,系统可能调整进程的优先级,这影响了进程在唤醒后获取CPU执行的机会。不同的事件可能有不同的紧迫性,因此优先级会有所差异。 在UNIX/Linux系统中,多进程并发执行是通过内核的调度器来管理的。调度器负责决定哪个进程应该获得CPU时间片。当一个进程睡眠时,它从运行队列移除,并放入相应的等待队列。当唤醒事件触发,进程被移到就绪队列,准备在下次调度时执行。 此外,课程提到了操作系统的一些基本特征,如分时多用户系统,允许多个用户和进程同时运行,共享系统资源。开放性是UNIX类操作系统的一个重要特性,体现在标准化、可移植性和可互操作性上。操作系统的设计需要考虑如何处理多进程间的同步与互斥问题,保证数据一致性,以及提供访问安全性。 教学目的是让学生理解操作系统的发展趋势,掌握UNIX类操作系统的内部结构,包括文件系统、进程管理、时钟管理和输入输出机制。同时,通过学习大型程序设计,学生将学习到系统结构设计、功能流程控制、数据安全策略和系统开发的基本原则。课程采用《UNIX操作系统设计》作为教材,通过平时成绩和期末报告对学生进行综合评价。"
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