經(jīng)典進(jìn)程同步問題PPT課件.ppt

1 操作系統(tǒng)原理第三章進(jìn)程管理之三 2 1 生產(chǎn)者與消費(fèi)者問題2 讀者與寫者問題3 哲學(xué)家就餐問題 3 生產(chǎn)者與消費(fèi)者 引言 問題描述 一組生產(chǎn)者進(jìn)程通過一個(gè)具有n個(gè)緩沖區(qū)的緩沖池循環(huán)不斷地向一組消費(fèi)者提供產(chǎn)品 怎樣才能正確描述這兩個(gè)進(jìn)程 4 解 1 設(shè)置信號(hào)量的情況 設(shè)同步信號(hào)量empty 初值為n 表示生產(chǎn)者有n個(gè)空緩沖區(qū)可用 同步信號(hào)量full 初值為0 表示生產(chǎn)者尚未把產(chǎn)品放入緩沖池 互斥信號(hào)量mutex 初值為1 以保證同時(shí)只有一個(gè)進(jìn)程能夠進(jìn)入臨界區(qū) 訪問訪沖池 5 2 算法描述 6 varmutex empty full semaphore 1 n 0 buffer arr 0 1 n 1 ofitem in out integer 0 0 processproceducerbeginrepeat生產(chǎn)出一產(chǎn)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 消費(fèi)該產(chǎn)品 untilfalse end cobegin coend 7 讀者與寫著 問題描述 一組讀者 指對(duì)共享數(shù)據(jù)對(duì)象只要求讀的進(jìn)程 與一組寫者 指對(duì)共享數(shù)據(jù)對(duì)象只要求寫的進(jìn)程 循環(huán)訪問共享的同一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象 規(guī)定多個(gè)讀者可以同時(shí)讀這個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象 但絕不允許多個(gè)寫者對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行寫操作 也不允許讀者 寫者同時(shí)訪問這個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象 8 解 1 設(shè)置信號(hào)量的情況 設(shè)互斥信號(hào)量wmutex 初值為1 用于實(shí)現(xiàn)寫者與其它寫者或讀者互斥地訪問共享數(shù)據(jù)對(duì)象 互斥信號(hào)量rmutex 初值為1 用于實(shí)現(xiàn)讀者互斥地訪問讀者計(jì)數(shù)器變量 設(shè)整型變量RC 初值為0 用于對(duì)讀者進(jìn)行計(jì)數(shù) 2020 1 8 9 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 讀數(shù)據(jù)對(duì)象 p rmutex RC RC 1 ifRC 0thenv wmutex v rmutex untilfalse end cobegin 12 processwriterbeginrepeatp wmutex 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行寫操作 v wmutex untilfalse end coend 13 哲學(xué)家問題 問題描述 在一個(gè)圓形餐桌上有5份通心粉 間隔放有5把叉子 5個(gè)哲學(xué)家各自坐在一份通心粉前 哲學(xué)家思考時(shí) 他們不做任何動(dòng)作 當(dāng)他們饑餓時(shí) 必須手持兩把叉子才能吃通心粉 而且只能取得自己左右手邊的叉子 吃完后 叉子必須放回 14 解 1 設(shè)置信號(hào)量的情況 放在桌上的叉子為臨界資源 在一段時(shí)間內(nèi)只允許一位哲學(xué)家試用 設(shè)五個(gè)信號(hào)量用數(shù)組來描述 varstick arr 0 4 ofsemaphore 15 2 算法描述 process哲學(xué)家beginrepeatp stick i p stick