第2章信号量概念和互斥精读.ppt

信号量分为：互斥信号量和资源信号量。 互斥信号量用于申请或归还资源的使用权，常初始为1； 资源信号量用于申请或归还资源，可以常初始为大于1的正整数，表示系统中某类资源的可用个数。 Wait操作用于申请资源（或使用权），进程执行wait原语时，可能会阻塞自己。 signal操作用于释放资源（或归还使用权），进程执行signal原语时，会唤醒一个阻塞进程。 信号量的类型 用P、V操作解决进程间互斥问题 wait(s) signal(s) P1 P2 P3 临界区 wait(s) wait(s) signal(s) signal(s) 1）s－1＝1 进入临界资源 2）s－1＝0 进入临界资源 3）s－1＝－1 P3阻塞 4）s＋1＝0 唤醒P3 5）s＋1＝1 释放资源 6）s＋1＝2 释放资源 例如，系统中有2台打印机，三个进程使用打印机。系统设置一个资源信号量s，初值＝2。 P1 () { …. S1; //语句S1 …. } 2. 利用信号量实现前趋关系 P2 () { …. S2; //语句2 …. } 希望 S1 ? S2，只需使进程P1和P2共享一个公用信号量S=0，将signal(S)放在语句S1后，将wait(S)放在语句S2前。 P1 () { …. S1; //语句S1 signal(S); …. } P2 () { …. wait(S); S2; //语句2 …. } 前驱关系：S1→S2和S1→S3。有三个进程P1、P2、P3，P1中有程序段S1，P2中有程序段S2，P3中有程序段S3，在它们并发执行时，希望S1先执行，然后S2、S3才执行，S1→S2、S1→S3。 解决办法：设置两个信号量mutex1、mutex2，分别用来标志前驱关系S1→S2、S1→S3。 semaphore mutex1,mutex2； mutex1.value=mutex2.value=0; P1 () { …. S1; signal(mutex1) ; signal(mutex2); …. } P2 () { …. wait(mutex1); S2; …. } P3() { …. wait(mutex2); S3; …. } 前驱关系：S1→S2→S3，进程P1、P2、P3。 semaphore mutex1,mutex2； mutex1.value=mutex2.value=0; P1 () { …. S1; signal(mutex1) ; …. } P2 () { …. wait(mutex1); S2; signal(mutex2); …. } P3() { …. wait(mutex2); S3; …. } 前驱关系：S1→S3和S2→S3，进程P1、P2、P3。 semaphore mutex1,mutex2； mutex1.value=mutex2.value=0; P1 () { …. S1; signal(mutex1) ; …. } P2 () { …. S2; signal(mutex2); …. } P3() { …. wait(mutex1); wait(mutex2); S3; …. } P1( ) { S1; signal(a); signal(b); } P2( ) { wait(a); S2; signal(c); signal(d); } P3( ) { wait(b); S3; signal(e); } P4( ) { wait(c); S4; signal(f); } P5( ) { wait(d); S5; signal(g); } P6( ) { wait(e); wait(f); wait(g); S6; } main( ) { semaphore a,b,c,d,e,f,g; a.value:=0; b.value=0;……. cobegin p1( ); p2( ); p3( ); p4( ); p5( ); p6( ); coend } 进程P1、P2如下所示，欲实现的前驱关系如图中虚线所示。 P1 () { …. S1; …. S3; …. } P2 () { …. S2; …. S4; …. } semaphore a,b,c; a.value=b.value=c.value=0; P1 () { …. S1; signal(a); …. wait(b); S3; signal(c); …. } P2 () { …. wait(a); S2; signal(b); …. wait(c); S4;