软件技术基础主讲：刘志强西安交通大学计算机教学实验中心

软件技术基础主讲：刘志强西安交通大学计算机教学实验中心内容摘要：

程中要考虑处理不同的内容数据： 1) 用户数据保存 ：包括正文段 （ TEXT） 、 数据段 、 堆栈段（ Stack） 和共享内存段； 2) 寄存器数据保存 ：包括 PC（ 指向下一条要执行的地址 ） 、PSW（ 处理机状态 ） 、 SP（ 堆栈指针 ） 、 PCBP（ 进程控制块指针 ） ， FP（ 指向堆栈中一个函数的 Local变量的地址 ） 、 AP（ 指向堆栈中函数调用的实参位置 ） 、 ISP（ 中断堆栈指针 ） 及其他通用寄存器等。 3) 系统层次保存 ：包括虚拟存储空间管理表格 ， 中断处理堆栈。 当该进程再得到 CPU时间片时 ， 能够从 “ 断点 ” 处开始正常地运行处理。 下一页 上一页 停止放映 第 20 页 多进程程序的特点 1) 并行化。 将一个大而复杂的问题 ， 划分为一系列小而简单的问题进行处理。 处理时 ， 各个小处理可以同时进行 ， 而在一些关键点的处理时 ， 再采用集中式。 2) 简单有序。 经并行化分解的程序是简单的 ， 可以单独处理 ， 但相互之间通过通讯机制而有机地结合成一个整体。 3) 互不干扰。 各个进程是独立的。 4) 事务化。 将程序设计成一个进程只进行一次处理 ，相当于完成一个事物。 进程处理完相当于一次事物完成。 这样的变成简单易行。 下一页 上一页 停止放映 第 21 页 ⒋ 常见进程通信方式  UNIX系统中的进程间的通讯有两层含义： – 单一进程内部各个模块间的通讯 – 作为单独单位的各个不同进程间的通讯  前者沿袭了单任务操作系统中的模块通讯方法；  后者必须保证各个进程在通讯过程中互不干扰从而保持其通信的一致性。 下一页 上一页 停止放映 第 22 页 UNIX采用的进程通信方式 1) 文件和记录锁定。 为避免两个进程间同时要求访问同一共享资源而引起访问和操作的混乱 ， 在进程对共享资源进行访问前必须对其进行锁定 ， 该进程访问完后再释放。 这是 UNIX为共享资源提供的互斥性保障。 2) 管道。 管道一般用于两个不同进程之间的通信。 当一个进程创建一个管道 ， 并调用 fork创建自己的一个子进程后 ， 父进程关闭读管道端 ， 子进程关闭写管道端 ， 这样提供了两个进程之间数据流动的一种方式。 3) FIFO。 FIFO是一种先进先出的队列。 它类似于一个管道 ， 只允许数据的单向流动。 每个 FIFO都有一个名字 ， 允许不相关的进程访问同一个 FIFO。 因此也成为命名管道。 4) 消息队列。 UNIX下不同进程之间可实现共享资源的一种机制；UNIX允许不同进程将格式化的数据流以消息形式发送给任意进程。 对消息队列具有操作权限的进程都可以使用 msget完成对消息队列的操作控制。 通过使用消息类型 ， 进程可以按任何顺序读消息 ，或为消息安排优先级顺序。 5) 信号灯。 作为进程间通讯的一种方法 ， 它不是用于交换大批数据 ，而用于多进程之间的同步 （ 协调对共享存储段的存取 ）。 6) 共享内存。 通过信号灯实现存储共享 （ 类似 “ 红灯停 、 绿灯行 ” ） 下一页 上一页 停止放映 第 23 页 ⒌ 程序员接口  UNIX提供了在 POSIX（ 计算机环境的可移植操作系统界面 ） 的 UNIX API， 使其成为跨平台的编程接口。  UNIX 是一套类库中可调用的函数集 ， 它的主要函数功能包括：标准 C类库的 I/O功能 、 文件及目录操作 、进程的创建与终止 、 通信设施 、 设备驱动函数 、 系统数据库 、 数据交换格式等。  由于 UNIX API是直接与 OS及编程语言环境相关的 ，程序员可根据具体产品查阅相关技术资料以更好地掌握不同的 API接口。  要想更好地掌握 UNIX环境下的应用程序开发 ， 象UNIX系统的 Berkeley套接字 、 System V传送接口（ TLI） 、 其他多线程 API、 X窗口的 MOTIF API等是UNIX程序员必修的课程。 下一页 上一页 停止放映 第 24 页 三、 Windwos编程模式  Windows结构  WOSA及 Windows DNA  事件及消息机制  多线程  编程流程几开发包  程序员接口 下一页 上一页 停止放映 第 25 页 基本系统 设备驱动程序 虚拟机管理程序子系统 操作系统服务 网络子系统 文件管理子系统 Windows Kernel Windows GDI Windows User Windows子系统 Windows API 层 32位 Windows 应用程序 Windows Kernel 外壳 16位 Windows 应用程序 ⒈ Windows结构 系统虚拟机器 共享地址空间 MSDOS 虚拟机 下一。