进程与线程详解:信号量、Process_sleep、PCB与TSS
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更新于2024-08-04
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实验问答1主要探讨了操作系统中的关键概念,特别是围绕进程、信号量、进程表、线程、任务现场保存(TSS)以及终端设备TTY展开讨论。
1. **信号量的机制**:信号量是一种同步原语,用于在多个进程之间协调对共享资源的访问。它通过改变其值来控制对资源的访问权限,当资源可用时,信号量值递增;当资源被占用时,信号量值递减。这有助于防止死锁和资源饥饿问题。
2. **Process_sleep的原理**:进程的睡眠(如`Process_sleep`)通常涉及进程主动释放系统资源(如CPU时间片),然后进入就绪队列等待唤醒。当资源满足或满足特定条件时,操作系统会将该进程从就绪队列移到执行队列。
3. **进程的概念**:进程是操作系统中的核心抽象,它代表一个正在运行的程序实例。它是程序在内存中执行的独立活动,具有自己的内存空间、系统资源和独立功能,是资源分配和调度的基本单元。
4. **进程与线程的区别**:进程有独立的地址空间,每个进程都有自己的内存空间,而线程则是在同一进程中运行的轻量级实体,共享进程的地址空间。线程有自己的栈和局部变量,可以并发执行,但没有独立的进程ID。
5. **进程表的作用**:进程表是操作系统维护所有进程控制块(PCB)的集合,它记录了每个进程的状态、上下文等信息。进程表的大小决定了系统的并发度,即同时运行的进程数量上限。
6. **进程创建过程**:创建进程涉及在进程表中插入新的PCB,分配资源,初始化进程信息,并将其移入就绪队列,准备接受CPU调度。
7. **TSS与任务切换**:TSS(Task State Segment)是进程切换时保存任务状态的关键结构,它包含了处理器寄存器的映射,确保任务切换时能够正确恢复执行环境。
8. **进程栈和内存管理**:进程栈是每个进程运行时私有的内存区域,用于存储函数调用和局部变量。当一个函数调用结束,栈帧会被弹出,以释放内存。
9. **终端设备tty**:TTY是早期计算机通信设备,每个TTY对应一个终端连接,如视频终端。不同的TTY可能输出不同的画面,因为它们连接到相同的显示器,但显示的内容取决于控制台(console)所配置的显存位置。
10. **tty和console**:tty通常指硬件终端,而console则是操作系统中的概念,指的是控制屏幕显示的设备。一个显示器可以有多个console,每个console负责显示不同的tty输出,通过显存映射实现。
实验中可能会涉及tty任务执行流程的模拟,包括tty结构体和console结构体的详细内容分析,比如它们各自包含的控制信息、输入输出处理以及如何协调不同tty间的显示差异。这些概念对于理解操作系统底层工作原理和技术细节至关重要。
2021-10-02 上传
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2023-10-21 上传
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