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1、第四章 08软一裴晓禹线程、对称多处理和微内核：threads，smp and microkernels1：多线程的定义：Multithreading refers to the ability of an operating system supports multiple threads of execution with a single process:多线程是指操作系统支持在一个进程中执行多个线程的能力.2：线程的优点：1：在一个已有进程中闯将一个全新进程所需的时间要少许多。 2：终止一个线程要比终止一个进程花费的时间少。 3：同一个进程内线程间切换比进程间切换花费的时间少。 4：线
2、程提高了不同的执行程序间通信的效率。（在同一进程中的线程共享内存和文件，他们之间能够不访问内核而完成线程间的通信。） 3：在单用户多处理系统中使用线程的四个例子1：前台和后台的操作。2：异步处理。3：加速执行。4：模块化程序结构。4：与线程状态变化相关的四种基本操作1:派生,spawn2：阻塞,block3：解除阻塞,unlock4：结束,finish5:使用单线程的RPC6:每个服务器使用一个线程的RPC(在一个单处理器上) 7：单处理器上多线程的例子8：线程的执行：线程的实现可以分为两类：用户级进程（user-level thread,ULT)和内核级进程（kernel-level thr
3、ead,KLF）1:用户级进程：有关线程管理的所有工作都由应用程序完成，内核没有意识到线程的存在。All thread management is done by the application；The kernel is not aware of the existence of threads.2:内核级线程： 内核为该进程及其内部的每个线程维护上下文信息；调度室在内核基于线程框架的基础上完成的。Kernel maintains context information for the process and the threads；Scheduling is done on a threa
4、d basis。 3：组合方法：1：线程的创建完全在用户空间中完成。2：线程的调度和同步也在应用程序中进行。9：进程和线程之间的联系：relationship between threads and processes1:1：执行每个线程是唯一一个进程，有它自己的地址空间和资源M:1，一个进程定义一个地址空间和动态资源所有权。可以在该进程中创建和执行多个线程。1:M，一个线程可以从一个进程环境迁移到另一个进程环境。这允许线程可以很容易的在不同的系统中移动。M:N，结合了M:N和N:M情况下的属性。10：计算机系统的种类：1：单指令单数据流：一个单处理器执行一个单指令流，对保存在一个存储器中的数
5、据进程进行操作。2：单指令多数据流：一个机器指令控制许多处理部件步伐一致的同步进行。3：多指令单数据流：一系列数据被传送到一组处理器上，每个处理器执行不同的 指令序列。4：多指令多数据流：一组处理器同时在不同的数据集上执行不同的指令序列。11：并行处理器体系结构：parallel processor architectures 并行处理器 单指令多数据流 多指令多数据流 共享存储器 分布式存储器 （耦合式） （松合式） 主从 对称多处理集群12：对称多处理：symmetric multiprocessing1:内核可以在任何处理器上执行2：通常每个处理器从可用的进程或线程池中进行各自的调度工作
6、。13：对称多处理组织结构：symmetric multiprocessor organization 处理器 系统总线IO适配器 主存 IO 子系统14:多处理器操作系统的设计思考:multiprocessor operating system design considerations1：同时的并发进程或线程。2：调度。3：同步4：存储器管理。5：可靠性和容错15：微内核：microkernels 翻译有困难16：内核体系结构：kernel architecture1：单体结构：monolithic architecture2：分层结构：layered architecture3：微内核结
7、构：microkernel architecture用户客设 文 进 虚 文件系统 户 备 件 程 存 进程间通信进驱服 服 IO和设备管理程动务 务 虚存程进 进 基本进程管理 序程 程 硬件 硬件分层的内核微内核17：微内核组织结构的优点：benefits of microkernel organization1:微内核设计为进程请求提供一致接口：1：进程不需要区分是内核级服务还是用户级服务。2：所有服务都是通过信息传递提供的。2：可扩展性：允许增加新的服务以及在同一个功能区域中提供多个服务。3：灵活性：1：在操作系统中增加新功能。2：删减现有功能。4：可移植性：当把系统移植到一个处理器上
8、时只需要很少的变化，而且易于进行逻辑上的归类。5：可靠性：1：模块化设计。2：小的微内核可以被严格的测试。6：分布式系统支持：进程可以在不知道目标服务驻留在哪个机器上的情况下发送信息。7：面向对象操作系统：组件是具有明确定义的接口的对象，可以以搭积木的方式通过互连构造软件。18：微内核设计：microkernel design1：进程间通信。2：IO和中断管理。3：低级存储器管理。微内核把这些页索引映射到主存中的一个物理地址。 应用程序 页面管理器 页错误 恢复地址空间的函数调用19：多线程体系结构：multitithreaded architecture1:进程包括用户的地址空间、栈和进程控制块2：用户级进程3：轻量级进程4：内核级进程
