计算机进程同步与通信

计算机进程同步与通信第3章

程进步与通信●同程同步与互斥进

本要章点

经●典进同程步问题●程管●程通进信

例子引

例：P入1,P2两程共享进变量OCUTNC(UNOT的值初5)为P:{1R1COUNT=;R1=R+1;1OUNT=C1;R}P:2{R=C2UON;RT=R2+1;2COUT=RN2;}分:●析》1行顺序P执→2P1

执行结P1果：CONUT7,为P:2COUT为6N●。2》执行顺序P1:{R=1CUON}TP2:{2=ROUCT}NP:1{1=RR11;+OUNT=RC}12P{:2=RR+2;1CUNO=T2R}

执行果结1P:CUOT为N,P6:2CONTU6为。

●.31程进的步同互与

斥步同与互的引入斥O引入S程后进由，于程的异进性，步可能会致程序导执行果结的确不定性，程序执使时出现不可行再现。性●进互斥程与同步的要任主是使并发务行执的进程诸之间能效有共享地源资相互合和，作而使从程的序执行有具可再性。现●

进同步程互与斥念●概步：指同个进多中程生的发事存件在着种某时序关系它，必须按规们时序执定行，共同完成以项任务一。如4*100:力接赛工厂的，水线，商品流入的和出库…库●互斥多：进程个能不同时用使一资同源。如：几个学同去书馆借图一同本，交书叉路抢口车道争，篮板球…抢

临界资源和临区

界界临资与临源界概区念进程1P{R1=conu;tR1R=+1;1conu=tR;1}界资临源

程进P2R2{=cunot;R2R2+1=;ocutn=R2;

临区

界}临资源：一界仅允次许个进程一使的用资源。临界区：一进程个中问访界临源的资段程那序。

临界源资例实例P1:P2,两程共享变线量OCUTNC(OUNT的用Benstrine条考件察初值为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条件nOCUT=N2R;}●必须对序的程执顺行施序某种加制限

同步制应遵机循的准则●闲空让

访进临问资源界进的描述为程hWlei()1进{入临区区界出区退

当无程进处临界于区时，临界源资处于闲状态。空时此允进程进许入临区界。●忙则等待当有已程进入临进界区时，临资源界正在访问被其，想进入临界他区进程必的须等待。有限等待对●要于求问临界资访源的进程应保证，在效有时的间进内，入以免入进“死”状等。态●权等待让当进不程进能临界入时，区立应即释放理机，以处进程免入进“等”。忙}

信号和P量V作1操695,年荷兰者D学ijktsar提了信出号量制，卓有成机地效决解进程了同问题。●步●号量信定义的srtcusetapmorhe{itnvalu;estructPCBq*eue;u}

信量号的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/*唤阻塞进程醒*

P操作

/*/将进程塞，并阻其投入将等队待列.queue*s/V操作

}

界临资和临源界

区P原语V作的用P原的作用语请申界临源，资果该如资正被源其他进使用，程等则。待V语的作原用放释界资源临，如有他其程进等待该源资则，醒。唤

信量号的理意物义从资的观点源看号量信的义意●:sv.aul的e值初表系示中某种统资源数目。●wat(is)表要示请一个资源申。(P●)sigalns()示要释表放一个源资(V。)●s.value0时，|s.vlau|e表等示待队的进程列数。

注意：S.Vlaeu0表示某类可资源用数的量=表0示其绝值对为因求请该源资被阻而的塞进数程S.aVuel初的为值1,表时示允许一个进只程访问临界资源，此时的号信转量为化斥互号量信

。使用VP语原可以解决程的进互斥同步

和用信号

解量决斥问题互一地般，如果有n进个共享程一临界某资源，先找则每个进程出临界区，再使的用PV语原实现进入和退临出区：界

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

号量信例题：机票卖的进程现互实斥semahorepmtexu=1;P(umtxe;)valeu=conu;t/c/unt为o余机票数量剩临界资(源)if(vlue=a1{)value=alveu–;1cunot=vauel;//打印张机一票；}lee/s/显机示已票售完;Vm(tuex;)界区临

用号量信解互斥问决

M题tuex的取值此时mutex只能取(三个值)

mtex=u

10-1无进程入临进界1区进程在临个区界1个进程在等待界区

用临mteu实x现n个程的互进时斥m,utex取值？1~-(-n1)

练习

有4并发个行执进的程A,B,C,D。执在行它时都们读共要享件F,文但制限进程A和进程B不能时同读文F件进程，和进程C也不D同能时读件文。F请问用P操作管V时：(1理应怎)定义样信量号?写信出号的初量值和含。义2(写)出使它们正能确行执过的。

程

用

信号量解决同步题问例如:两有进程P1个和P,要求21先P于2执P。行sempaorhes=;0P:C11;V()s;//唤醒程P进;2信号量

P2:(sP);//等P待1执;C行2;(65)P

●

3.经典2程进同步题

问●生者—产消费—问者题●读者—写—问题

●哲学者家进问题餐打●睡的理磕发问师题

典进经同步与互程问题斥产生-者费者问题消同时存在步和互同斥个两问题

生产者