操作系统课件os02进程同步-精品文档

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操作系统Operating SystemsVxWorks LINUX Mac OS OS2 UNIXWINDOWS2.3 进 程 同 步? 进程同步的基本概念? 两种形式的制约关系① 间接相互制约关系。?间接相互制约源于资源共享② 直接相互制约关系。?主要源于进程间的合作。进程的同步与互斥? 进程的两大关系:? 互斥(间接制约关系):?各进程竞争使用同一临界资源? 临界资源:一次只允许一个进程使用的系统资源? 进程同步(直接制约关系): ?根据一定的时序关系合作完成一项任务 ?为完成共同任务的并发进程基于某个条件来协调其 活动生产者-消费者问题? 生产者-消费者(producer-consumer)问题是一个著名的进程同步问题。P123… …. … … nC生产者-消费者问题producer:repeat … produce an item in nextp; …consumer:repeat while counter=0 do no-op; nextc:=buffer[out]; out:=(out+1) mod n; counter:=counter-1; consumer the item in nextc;while counter=n do no-op;buffer[in]:=nextp; in:=(in+1) mod n; counter:=counter+1; until falseuntil false;生产者-消费者问题counter:=counter+1: register1:=counter; counter:=counter-1: register2:=counter;register1:=register1+1;counter:=register1;register2:=register2-1;counter:=register2;生产者-消费者问题生产者进程:// counter初始值=5① register1:=counter; ② register1:=register1+1; ③ counter:=register1; 消费者进程 ④ register2:=counter; ⑤ register2:=register2-1 ; ⑥ counter:=register2; ;counter546register1 56register2 5 程序的执行已经失去了再现性。4解决此问题的关键是应把变量counter作为临界资源处理, 令生产者进程和消费者进程互斥地访问变量counter。临界区? 把在每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区? 若能保证诸进程互斥地进入自己的临界区,便可实现诸进程对临界资源的互斥访问。repeat entry section(进入区) critical section; exit section(退出区)remainder section;until false;临界区同步机制应遵循的规则1. 空闲让进。2. 忙则等待。 3. 有限等待。 4. 让权等待。2.3.2 信号量机制1 整型信号量? 定义为一个用于表示资源数目的整型量S S ? 仅能通过 两个标准 的 原子操 作 P 操作 (wait) 和 V 操作(signal)来访问。wait(S): while S<=0 do no-op; S:=S-1; signal(S): S:=S+1;2 记录型信号量? 记录型信号量机制是一种不存在“忙等”现象的进程同步机制。 ? 增加一个进程链表指针L ? 用于链接上述的所有等待进程。 ? 记录型信号量采用了记录型的数据结构: type semaphore=record value: integer; 信号量的值 value L: list of process; end信号量队列指针申请一个单位资源:释放一个单位资源:procedur

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