浙江工业大学操作系统第二章进程管理.ppt

* * * * * * * * * * * * Dijkstra在1971年提出，把所有进程对某一种临界资源的同步操作都集中起来，构成一个所谓的秘书进程，凡是要访问此临界资源的进程都要先报告秘书，由秘书来实现进程的同步。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 如果有一个理发师速度比较快，或者一位顾客头发比较少，这时，释放第一个进入椅子的顾客会导致下面的情况： * * * * * * * * * * * * * * * * （1） 不能保证实现“空闲让进”的准则1，轮到Pj使用临界区，但Pj在进入临界区前被熊吃掉了。 * 第2次课止 Pi进入While语句发现Flag[j]=false，但在它将flag[i]置为true之前，调度程序调度运行了pj，Pj进入While语句发现Flag[i]=false，Pj置 Flag[j]=true进入临界区；在pj退出临界区前，调度程序调度到pi，Pi 置Flag[i]=true进入临界区。 * * Peterson算法解决了互斥访问的问题，而且克服了强制轮流法的缺点，可以完全正常地工作。 * * Testset指令测试它的参数i的值。若为0，则用1代替并返回true；否则值不变返回false。整个testset指令自动执行，它不服从于任何中断。右图是使用这个指令的互斥规程。共享变量bolt被初始化为0，唯一可以进入临界区的进程是发现bolt等于0的那个进程，所有试图进入临界区的其他进程进入忙等待模式。当一个进程离开它的临界区时，它把bolt重置为0，此时只有一个等待进程被允许进入它的临界区。 * 该指令交换一个寄存器的内容和已存储器单元的内容。执行该指令的过程中，任何其他指令对该存储器单元的访问都被阻止。 使用该指令的互斥进程。共享变量bolt初值为0，每个进程都使用一个局部变量key且初始化为1，唯一可以进入临界区的进程是发现bolt等于0的那个进程，他通过把bolt置为1排斥所有其他进程进入它们的临界区。当一个进程离开临界区时，它把bolt重置为0， 允许另一个进程进入临界区。 * * * 以上介绍的各种算法都存在问题，它们是平等进程间的一种协商机制，需要一个地位高于进程的管理者来解决公有资源的使用问题。 操作系统可从进程管理者的角度来处理互斥的问题，信号量就是操作系统提供的管理公有资源的有效手段。 信号量机制基本原理：两个或多个进程可以通过简单的信号进行合作，一个进程可以被迫在某一位置停止，直到它接收到一个特定的信号。为了发信号，需要一个称作信号量的特殊变量。为通过信号量s传送信号，进程可执行原语signal（s）；为通过信号量s接收信号，进城可执行原语wait(s).如果相应的信号仍然没有发送，进程被挂起，直到发生传送。 * * * * * * * * * 在整型信号量机制中的wait操作，信号量S≤0，就会不断地测试，该机制并未遵循“让权等待”的准则，而是使该进程处于“忙等”的状态。 * type semaphore=record value:integer; // s.value 资源信号量，代表资源数目，当s.value=1时，又转变为互斥信号量 L:list of process; //等待信号量链表S.L ，链接等待进程 end 相应地，wait(s)和signal(s)可描述为： Procedure wait(s) var S:Semaphore; begin s.value:=s.value-1; 先减1 s.value的初值为某类资源的数目，请求一个单位的资源 if s.value0 then block(S.L); （s.value）表示阻塞的进程调用block进行自我 end; 阻塞，放弃处理机插入到等待信号量链表S.L中 Procedure signal(s) var s:semaphore; begin s.value:=s.value+1; 释放一个单位资源 if s.value≤0 then wakeup(S,L); s.value≤0表示S.L还有等待该资源的 end 进程，调用wakeup唤醒第一个进程 * * * * * * * * * 第3次课止 * * * * 进程控制块的内容不仅与具体的系统管理和控制方法有关，而且与系统规模有关，大型操作系统PCB包含的信息较多，小型操作系统PCB包