经典进程同步问题.ppt

1,操作系统原理第三章进程管理之三,2,1、生产者与消费者问题2、读者与写者问题3、哲学家就餐问题,3,生产者与消费者,引言：问题描述：一组生产者进程通过一个具有n个缓冲区的缓冲池循环不断地向一组消费者提供产品，怎样才能正确描述这两个进程？,4,解:(1)设置信号量的情况：设同步信号量empty，初值为n，表示生产者有n个空缓冲区可用。同步信号量full，初值为0，表示生产者尚未把产品放入缓冲池。互斥信号量mutex，初值为1，以保证同时只有一个进程能够进入临界区，访问访冲池。,5,(2)算法描述,6,varmutex,empty,full:semaphore:=1,n,0;buffer:arr0,1,n-1ofitem;in,out:integer:=0,0;,processproceducerbeginrepeat生产出一产品；p(empty);p(mutex);buffer(in):=nextp;in:=(in+1)modn;v(mutex);v(full);untilfalse;end,processconsumerbeginrepeatp(full);p(mutex);nextc:=buffer(out);out:=(out+1)modn;v(mutex);v(empty);消费该产品；untilfalse;end,cobegin,coend,7,读者与写着,问题描述：一组读者(指对共享数据对象只要求读的进程)与一组写者(指对共享数据对象只要求写的进程)循环访问共享的同一个数据对象，规定多个读者可以同时读这个数据对象，但绝不允许多个写者对这个数据对象进行写操作。也不允许读者、写者同时访问这个数据对象。,8,解:(1)设置信号量的情况：设互斥信号量wmutex，初值为1，用于实现写者与其它写者或读者互斥地访问共享数据对象。互斥信号量rmutex，初值为1，用于实现读者互斥地访问读者计数器变量。设整型变量RC，初值为0，用于对读者进行计数。,2019/12/12,9,可编辑,10,(2)算法描述,11,varrmutex,wmutex:semaphore:=1,1;RC:integer:=0;,processreaderbeginrepeatp(rmutex);ifRC=0thenp(wmutex);RC:=RC+1;v(rmutex);读数据对象；,p(rmutex);RC:=RC-1;ifRC=0thenv(wmutex);v(rmutex);untilfalse;end,cobegin,12,processwriterbeginrepeatp(wmutex);对数据进行写操作;v(wmutex);untilfalse;end,coend,13,哲学家问题,问题描述：在一个圆形餐桌上有5份通心粉，间隔放有5把叉子，5个哲学家各自坐在一份通心粉前。哲学家思考时，他们不做任何动作，当他们饥饿时，必须手持两把叉子才能吃通心粉，而且只能取得自己左右手边的叉子。吃完后，叉子必须放回。,14,解:(1)设置信号量的情况：放在桌上的叉子为临界资源，在一段时间内只允许一位哲学家试用。设五个信号量用数组来描述：varstick:arr0,4ofsemaphore;,15,(2)算法描述：,process哲学家beginrepeatp(sticki)；p(stick(i+1)mo