操作系统第3章_2解说.ppt

PA 、 PB动作的描述 PA: 加工生成消息resultA Send(1,resultA) Receive(2,materialA) Goto PA PB: Receive(1,materialB) 加工生成消息resultB Send(2,resultB) Goto PB * 讨论： 1、用于互斥的P(mutex)和V(mutex)必须在各进程中成对出现； 2、针对avail和full的P、V操作也成对出现，不过分别位于合作的两个进程中； 3、一个进程的两个P原语位置不能颠倒：先私后公 4、一个进程的两个V原语位置可以颠倒。 * 实例2：哲学家进餐问题 要求： 1、只有拿到两支筷子才能吃饭； 2、若筷子已被人拿起，只能等别人放下后才能拿； 3、任意一人先拿到一支筷子后，在没有拿到另一支筷子前决不放下第一支。 5位哲学家围着摆放5支筷子的圆桌，交替思考问题和进餐。 * 临界资源：筷子（两两共用一支筷子） 五支筷子的状态 — 五个信号量描述： 1 — 空闲；0 — 已被占用；-1 — 一人占用，一人等待 并发进程的描述：哲学家的活动：进餐— 思考 是否获得临界资源（筷子）进餐，通过分别对其左右的筷子状态测试，只有同时获得，才能进餐。 * var chopstick: array[0..4] of semaphore :=(1,1,1,1,1); 第i个哲学家的活动进程： Process(i): eat think goto process(i); 保证不会有相邻两人同时进餐，但五人同时进行左筷子的测试并拿起左筷子，会怎样？ 大家饿死 方法一：最多允许4人同时要求进餐，保证至少有一人会成功。 另设一个公用信号量 var s = 4 P(s); V(s); P(chopstick[i]); P(chopstick[(i+1)mod5]); V(chopstick[i]); V(chopstick [(i+1)mod5]); * 方法二：仅当左右两支筷子均可用时才能拿起。 Process(i): think SP(chopstick[i] , chopstick [(i+1)mod5]); eat SV(chopstick[i] , chopstick [(i+1)mod5]); goto process(i); SP(s1,s2) if (s1=1 and s2=1) then s1 = s1 - 1 s2 = s2 - 1 else 阻塞所在进程，进程调度 endif SV(s1,s2) s1 = s1 + 1 s2 = s2 + 1 唤醒等待s1或 s2的阻塞进程 * 方法三： 让奇数号哲学家先取右筷子，偶数号哲学家先取左筷子。 Process(i): If (i mod 2 0) then P(chopstick[i+1]mod5); P(chopstick[i]); eat V(chopstick[i+1]mod5); V(chopstick[i]); think goto process(i); else P(chopstick[i]); P(chopstick [(i+1)mod5]); eat V(chopstick[i]); V(chopstick [(i+1)mod5]); think goto process(i); endif * 实例3：读者-写者问题 要求：数据对象允许多个读者同时读，但不允许一个写者与其他读者或写者同时操作。 读者要求进入时： 读者退出时：  2、两个互斥措施： 1）读者与写者之间、写者与写者之间的互斥（主要）： 临界资源是共同访问的数据。 2）读者之间互斥（辅要）： 临界资源是为实现主要互斥所引入的读者个数计数变量。 1、关于进入临界区进程数的识别： 设置一个读者个数的计数变量readcount，被读者读写； 根据这个变量的值判断进入临界区的读者个数，决定下步操作； 该变量为多个读者进程共享（读、写），要采取互斥措施。 Integer r_mutex=1 , w_mutex=1 , readcount=0 if readcount == 0 then readcount = readcount + 1; readcount = readcount - 1; if readcount == 0 then Write