05并发性：互斥和同步报告.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 无限缓冲区的(二元信号量)解决方案 int n; /*缓冲区中产品数*/ Binary_semaphore s=1; /*互斥*/ Binary_semaphore delay=0; /*等待*/ void producer() { while (true) { produce(); semWaitB(s); append(); n++; if (n==1) semSignalB(delay); semSignalB(s); } } void consumer() { semWaitB(delay); while (true) { semWaitB(s); take(); n--; semSignalB(s); consume(); if (n==0) semWaitB(delay); } 少执行一次 } void main() { n=0; parbegin(producer, consumer) ; } 存在漏洞：超前消费 切换→ * 基于二元信号量的正确解决方案 int n; Binary_semaphore s=1; Binary_semaphore delay=0; void producer() { while (true) { produce(); semWaitB(s); append(); n++; if (n==1) semSignalB(delay); semSignalB(s); } } void consumer() { int m; semWaitB(delay); while (true) { semWaitB(s); take(); n--; m=n; semSignalB(s); consume(); if (m==0) semWaitB(delay); } } * 基于计数信号量的正确解决方案 semaphore n=0; /*缓冲区中的产品数*/ semaphore s=1; /*互斥*/ void producer() { while (true) { produce(); semWait(s); append(); semSignal(s); semSignal(n); } } void consumer() { while (true) { semWait(n); semWait(s); take(); semSignal(s); consume(); } } void main() { parbegin(producer, consumer); } 颠倒顺序后 会产生死锁 有限缓冲区的生产者/消费者问题 对象 被阻塞事件 解除阻塞事件 生产者 插入满缓冲区 消费者移出一项 消费者 从空缓冲区移出 生产者插入一项 * * 有限循环缓冲区的解决方案 const int sizebuffer=N semaphore n=0; /*产品数*/ semaphore s=1; /*互斥*/ semaphore e=N; /*空闲数*/ void producer() { while (true) { produce(); semWait(e); semWait(s); append(); semSignal(s); semSignal(n); } } void consumer() { while (true) { semWait(n); semWait(s); take(); semSignal(s); semSignal(e); consume(); } } void main() { parbegin(producer, consumer); } * 理发店问题 用信号量或管程实现并发的经典例子（参见P511的附录A.3） 问题描述： 3个理发师、 3张理发椅、一张沙发4个位、一个收银机、室内最多容纳20个顾客、共有50个顾客，