第二章-进程管理解读.ppt

本题中，顾客进程和理发师进程之间存在多种同步关系： 1.只有在理发椅空闲时，顾客才能做到理发椅上等待理发师理发，否则顾客必须等待，只有当理发椅上有顾客时，理发师才理发，否则他也必须等待。这种同步关系类似单缓冲的生存者-消费者问题，故可通过信号量empty和full来控制。 2.顾客理完发后必须向理发师付费，并等理发师收费后顾客才能离开，而理发师需要等待顾客付费，并在收费后通知顾客离开，这可以通过两个信号量payment和receipt来控制。 3.等待室中的N张沙发是顾客进程竞争的资源，故还需要为它设置一个资源信号量sofa 4.为了控制顾客人数，使顾客能在所有的沙发都被占用时离开，还必须设置一个整型变量count来对理发店中的顾客进行计数，该变量将被多个顾客进程互斥地访问并修改，这可通过一个互斥信号量mutex来实现。 Var count：integer：=0； mutex，sofa，empty，full：semaphore：=1,N,1,0 payment,receipt:semaphore:=0,0 改进的生产者问题 设有二个生产者进程A、B和一个销售进程C，他们共享一个无限大的仓库，生产者每次循环生产一个产品，然后入库供销售者销售；销售者每次循环从仓库中取出一个产品进行销售，如果不允许同时入库，也不允许边入库边出库，而且要求生产A产品和B产品的件数满足以下关系：-n≤A的件数-B的件数≤m，其中n，m是正整数，但对仓库中A产品和B产品的件数无上述要求，请用信号量机制写出A，B，C三个进程的工作流程。 1.生产者A、B和消费者C之间不能同时将产品入库出库，故仓库是一个临界资源，设置一初始值为1的互斥信号量mutex； 2.两个生产者之间必须进行同步，当AB之差大于等于m时，生产者A必须等待；小于等于-n时，B必须等待。设置两个令牌（也是临界资源），SA表示当前允许A生产的产品数量，初值m，SB表示当前允许B生产的产品数量，初值为n； 3.生产者和销售者之间必须同步，只有生产者生产出产品并入库后，销售者才能进行销售，设置一个初值为0的资源信号量S，对应仓库中的产品量； 2.5 管 程 机 制 2.5.1 管程的基本概念 1. 管程的定义 管程由三部分组成：① 局部于管程的共享变量说明；② 对该数据结构进行操作的一组过程；③ 对局部于管程的数据设置初始值的语句。此外，还须为管程赋予一个名字。 图 2-11 管程的示意图 管程的语法如下： type monitor-name=monitor variable declarations procedure entry P1(…); begin … end; procedure entry P2(…); begin … end; … procedure entry Pn(…); begin … end; begin initialization code; end 2. 条件变量 管程中对每个条件变量，都须予以说明，其形式为：Var x, y:condition。该变量应置于wait和signal之前，即可表示为X.wait和X.signal。例如，由于共享数据被占用而使调用进程等待，该条件变量的形式为：nonbusy:condition。此时， wait原语应改为nonbusy.wait，相应地，signal应改为nonbusy.signal。 应当指出，X.signal操作的作用，是重新启动一个被阻塞的进程，但如果没有被阻塞的进程，则X.signal操作不产生任何后果。这与信号量机制中的signal操作不同。因为，后者总是要执行s∶ =s+1操作，因而总会改变信号量的状态。 如果有进程Q处于阻塞状态， 当进程P执行了X.signal操作后，怎样决定由哪个进行执行，哪个等待，可采用下述两种方式之一进行处理： (1) P等待，直至Q离开管程或等待另一条件。 (2) Q等待，直至P离开管程或等待另一条件。 采用哪种处理方式， 当然是各执一词。 但是Hansan却采用了第一种处理方式。 2.5.2 利用管程解决生产者-消费者问题 在利用管程方法来解决生产者-消费者问题时， 首先便是为它们建立一个管程，并命名为Proclucer-Consumer, 或简称为PC。其中包括两个过程： (1) put(item)过程。生产者利用该过程将自己生产的产品投放到缓冲池中，并用整型变量coun