《操作系统》课件-7

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1、第7章实例分析：Windows2000操作系统1.2.3.本章讲述内容：Windows2000的微内核结构、线程概念及其调度策略；Windows2000的页目录、页表两级地址转换过程，以及进程工作集概念；Windows2000支持的NTFS文件系统及基于日志文件的可恢复性技术；Windows2000的I/O请求包(IRP)和两级中断处理(ISR和DPC)。4.7.1Windows2000的处理机管理7.1.1Windows2000的结构“客户-服务器”模型1.把操作系统分成若干进程，每个进程完成单一功能。这些进程被称为“服

2、务器”。应用程序为了请求所需要的服务，向服务器发消息。发送的消息被运行在核心态的内核俘获，由它传递给相应的服务器处理。服务器执行完操作，同样是通过内核，把回应的消息发还给用户。这就是操作系统设计的所谓“客户-服务器”模型。微内核2.硬件内核用户态核心态用户应用程序进程服务器文件服务器内存服务器网络服务器显示服务器用户进程(客户)系统进程(服务器)用“客户-服务器”模型构造操作系统，中心思想是将其非基本部分从内核里移走，只留下最为关键的进程管理、内存管理、以及进程通信等功能组成操作系统的内核。这是所谓的“微内核”构造模式。用

3、微内核模式构造出的操作系统，便于系统功能的扩充。粗线下方是操作系统核心，运行在统一的核心地址空间。内核：由系统最低级功能组成。3.Windows2000的整体结构硬件OS/2应用程序POSIX应用程序Win32应用程序应用程序进程OS/2子系统POSIX子系统Win32子系统环境子系统进程打印服务程序假脱机程序事件日志服务进程服务管理程序Windows登录会话管理程序系统进程对象管理程序进程、线程管理程序安全访问监控程序即插即用管理程序本地过程调用工具虚拟内存管理程序文件系统高速缓存管理器设备驱动器网络驱动器I/O管理器执

4、行体内核硬件抽象层(HAL)用户态核心态.粗线将Windows2000分为用户态和核心态两个部分。粗线的上方既有运行在用户态的系统支持进程，也有真正的用户进程。它们一旦被创建，就运行在各自私有的用户地址空间中。..(1)执行体：提供进程和线程管理、进程通信、内存管理、对象管理、中断处理、I/O、网络及对象安全等。(2)(3)硬件抽象层：一个软件层，将执行体、内核与硬件分隔开来。7.1.2Windows2000的进程和线程Windows2000的进程和线程1.Windows2000把维系在进程一体的两个特征分开来处理，形成不

5、同的实体：让进程只具有“资源拥有者”这个特征，而“调度和运行”这个特征则赋予一个新的实体—线程。..I/O信息。Windows2000进程控制块(EPROCESS)里的基本内容(1)进程的ID：它是该进程在操作系统中的唯一标识。(2)安全描述符：记录谁是进程的创建者，谁可以访问和使用该进程。(3)基本优先级：进程中线程的基本优先级。(4)执行时间：进程中所有线程已经执行的时间总量。(5)链接指针：指向下一个进程控制块。(6)(7)进程环境块(PEB)。内存管理信息。.Windows2000线程控制块里的基本内容(1)线程的

6、ID：当线程调用一个服务程序时，用来唯一标识该线程。(2)动态优先级：记录任何时刻线程的执行优先级。(3)指向线程所属进程的EPROCESS的指针。(4)线程类别(是客户线程还是服务器线程)。(5)执行时间：本线程执行时间总计。(6)线程环境块(TEB)。(7)转换：处于等待状态的线程，当等待的条件得到满足、但它所需要的资源此时不可用时，那么就转为转换状态。当该资源可用时，线程就由转换状态变为就绪状态。终止：一个线程执行完毕、或者被另一个线程撤消，它就成为终止状态。一旦完成了善后的辅助工作，该线程就从系统中消失。等待：运行

7、状态的线程，因为某一事件（如I/O）而被阻塞，则进入等待状态。运行：拥有处理器的线程，处于运行状态。一旦微内核实行进程或线程的切换，备用线程就进入运行状态并开始执行。备用：Windows2000支持对称多处理器系统(SMP)。一个线程为备用状态，即它已被选定为下一次在SMP的某个特定处理器上运行。该线程在这个状态等待，直到那个处理器可用。就绪：具有该状态的线程，已获得除处理机外的所有资源，因此可被调度执行。2.Windows2000线程的状态及状态变迁在Windows2000里，一个进程仍然有就绪、运行、等待（阻塞）三种基

8、本状态。但线程则有六种可能的状态：就绪、备用、运行、等待、转换和终止。..初始化就绪转换备用运行等待终止创建并初始化接纳线程调度剥夺时间片到切换完成资源可用解除等待资源不可用解除等待资源可用请求I/O或等待某资源可运行不可运行....该表共32个表项，每个表项按线程的优先级，维持一个具有该优先级的线程就