計(jì)算機(jī)進(jìn)程同步與通信

計(jì)算機(jī)進(jìn)程同步與通信第3章

程進(jìn)步與通信●同程同步與互斥進(jìn)

本要章點(diǎn)

經(jīng)●典進(jìn)同程步問題●程管●程通進(jìn)信

例子引

例：P入1,P2兩程共享進(jìn)變量OCUTNC(UNOT的值初5)為P:{1R1COUNT=;R1=R+1;1OUNT=C1;R}P:2{R=C2UON;RT=R2+1;2COUT=RN2;}分:●析》1行順序P執(zhí)→2P1

執(zhí)行結(jié)P1果：CONUT7,為P:2COUT為6N●。2》執(zhí)行順序P1:{R=1CUON}TP2:{2=ROUCT}NP:1{1=RR11;+OUNT=RC}12P{:2=RR+2;1CUNO=T2R}

執(zhí)行果結(jié)1P:CUOT為N,P6:2CONTU6為。

●.31程進(jìn)的步同互與

斥步同與互的引入斥O引入S程后進(jìn)由，于程的異進(jìn)性，步可能會(huì)致程序?qū)?zhí)行果結(jié)的確不定性，程序執(zhí)使時(shí)出現(xiàn)不可行再現(xiàn)。性●進(jìn)互斥程與同步的要任主是使并發(fā)務(wù)行執(zhí)的進(jìn)程諸之間能效有共享地源資相互合和，作而使從程的序執(zhí)行有具可再性?，F(xiàn)●

進(jìn)同步程互與斥念●概步：指同個(gè)進(jìn)多中程生的發(fā)事存件在著種某時(shí)序關(guān)系它，必須按規(guī)們時(shí)序執(zhí)定行，共同完成以項(xiàng)任務(wù)一。如4*100:力接賽工廠的，水線，商品流入的和出庫…庫●互斥多：進(jìn)程個(gè)能不同時(shí)用使一資同源。如：幾個(gè)學(xué)同去書館借圖一同本，交書叉路搶口車道爭，籃板球…搶

臨界資源和臨區(qū)

界界臨資與臨源界概區(qū)念進(jìn)程1P{R1=conu;tR1R=+1;1conu=tR;1}界資臨源

程進(jìn)P2R2{=cunot;R2R2+1=;ocutn=R2;

臨區(qū)

界}臨資源：一界僅允次許個(gè)進(jìn)程一使的用資源。臨界區(qū)：一進(jìn)程個(gè)中問訪界臨源的資段程那序。

臨界源資例實(shí)例P1:P2,兩程共享變線量OCUTNC(OUNT的用Benstrine條考件察初值為5)RP(1={R1),COUN}T1:{PWP1(=){R,1OUNC}TR1=CUNO;TR(P2=)R{2C,OUN}TR=1R1+;1WP2()={R2,COUT}NCUNOT=R;1}P:{2R(P1∩)W(P2){}2RCO=UN;TR=2R+1;2●P、P2不1符合Bensreti條件nOCUT=N2R;}●必須對序的程執(zhí)順行施序某種加制限

同步制應(yīng)遵機(jī)循的準(zhǔn)則●閑空讓

訪進(jìn)臨問資源界進(jìn)的描述為程hWlei()1進(jìn){入臨區(qū)區(qū)界出區(qū)退

當(dāng)無程進(jìn)處臨界于區(qū)時(shí)，臨界源資處于閑狀態(tài)。空時(shí)此允進(jìn)程進(jìn)許入臨區(qū)界。●忙則等待當(dāng)有已程進(jìn)入臨進(jìn)界區(qū)時(shí)，臨資源界正在訪問被其，想進(jìn)入臨界他區(qū)進(jìn)程必的須等待。有限等待對●要于求問臨界資訪源的進(jìn)程應(yīng)保證，在效有時(shí)的間進(jìn)內(nèi)，入以免入進(jìn)“死”狀等。態(tài)●權(quán)等待讓當(dāng)進(jìn)不程進(jìn)能臨界入時(shí)，區(qū)立應(yīng)即釋放理機(jī)，以處進(jìn)程免入進(jìn)“等”。忙}

信號和P量V作1操695,年荷蘭者D學(xué)ijktsar提了信出號量制，卓有成機(jī)地效決解進(jìn)程了同問題。●步●號量信定義的srtcusetapmorhe{itnvalu;estructPCBq*eue;u}

信量號的V操作Pvidowai(setampohres){s.valeus.=valeu-1i;f(.vsalue0)bolc(k.qsueeu)};viosignadlsemaph(oers){sv.aleus.v=lue+a1;ifs(v.auel=0wa)

cku(ps.qeuu);e/*喚阻塞進(jìn)程醒*

P操作

/*/將進(jìn)程塞，并阻其投入將等隊(duì)待列.queue*s/V操作

}

界臨資和臨源界

區(qū)P原語V作的用P原的作用語請申界臨源，資果該如資正被源其他進(jìn)使用，程等則。待V語的作原用放釋界資源臨，如有他其程進(jìn)等待該源資則，醒。喚

信量號的理意物義從資的觀點(diǎn)源看號量信的義意●:sv.aul的e值初表系示中某種統(tǒng)資源數(shù)目?！駑at(is)表要示請一個(gè)資源申。(P●)sigalns()示要釋表放一個(gè)源資(V。)●s.value0時(shí)，|s.vlau|e表等示待隊(duì)的進(jìn)程列數(shù)。

注意：S.Vlaeu0表示某類可資源用數(shù)的量=表0示其絕值對為因求請?jiān)撛促Y被阻而的塞進(jìn)數(shù)程S.aVuel初的為值1,表時(shí)示允許一個(gè)進(jìn)只程訪問臨界資源，此時(shí)的號信轉(zhuǎn)量為化斥互號量信

。使用VP語原可以解決程的進(jìn)互斥同步

和用信號

解量決斥問題互一地般，如果有n進(jìn)個(gè)共享程一臨界某資源，先找則每個(gè)進(jìn)程出臨界區(qū)，再使的用PV語原實(shí)現(xiàn)進(jìn)入和退臨出區(qū)：界

seamhorempuetx=;P1:whie(l1{P)mu(et)x;臨區(qū);V界(umet);x};

號量信例題：機(jī)票賣的進(jìn)程現(xiàn)互實(shí)斥semahorepmtexu=1;P(umtxe;)valeu=conu;t/c/unt為o余機(jī)票數(shù)量剩臨界資(源)if(vlue=a1{)value=alveu–;1cunot=vauel;//打印張機(jī)一票；}lee/s/顯機(jī)示已票售完;Vm(tuex;)界區(qū)臨

用號量信解互斥問決

M題tuex的取值此時(shí)mutex只能取(三個(gè)值)

mtex=u

10-1無進(jìn)程入臨進(jìn)界1區(qū)進(jìn)程在臨個(gè)區(qū)界1個(gè)進(jìn)程在等待界區(qū)

用臨mteu實(shí)x現(xiàn)n個(gè)程的互進(jìn)時(shí)斥m,utex取值？1~-(-n1)

練習(xí)

有4并發(fā)個(gè)行執(zhí)進(jìn)的程A,B,C,D。執(zhí)在行它時(shí)都們讀共要享件F,文但制限進(jìn)程A和進(jìn)程B不能時(shí)同讀文F件進(jìn)程，和進(jìn)程C也不D同能時(shí)讀件文。F請問用P操作管V時(shí)：(1理應(yīng)怎)定義樣信量號?寫信出號的初量值和含。義2(寫)出使它們正能確行執(zhí)過的。

程

用

信號量解決同步題問例如:兩有進(jìn)程P1個(gè)和P,要求21先P于2執(zhí)P。行sempaorhes=;0P:C11;V()s;//喚醒程P進(jìn);2信號量

P2:(sP);//等P待1執(zhí);C行2;(65)P

●

3.經(jīng)典2程進(jìn)同步題

問●生者—產(chǎn)消費(fèi)—問者題●讀者—寫—問題

●哲學(xué)者家進(jìn)問題餐打●睡的理磕發(fā)問師題

典進(jìn)經(jīng)同步與互程問題斥產(chǎn)生-者費(fèi)者問題消同時(shí)存在步和互同斥個(gè)兩問題

生產(chǎn)者