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第三章 进程管理 进程同步 同步的概念 定义：我们把在异步环境下的一组并发进程因直接制约，互相发送消息，并进行互相合作、互相等待，使得各进程按一定的速度执行的过程称为进程间的同步。 具有同步关系的一组并发进程称为合作进程；合作进程间互相发送的信号称为消息或事件。 进程同步 例：计算进程和打印进程公用同一缓冲区Buf。 PC(计算) PP（打印） A:local Bufˊ B:local Pri Repeat Repeat Bufˊ Buf Pri Buf Until Bufˊ=空 计算 Until Pri ≠ 空 得到计算结果 打印Buf中数据 Buf 计算结果 清除Buf中数据 Goto A Goto B 进程同步 问题：浪费CPU时间。 采用消息的方法实现直接制约(同步)： ①设过程Wait(过程名)表示进程等待合作进程发来消息。 过程signal(消息名)表示向合作进程发送消息。 ②设消息名Bufempty表示Buf空，设消息名Buffull表示Buf满（装满数据）。 ③初始化：Bufempty=true，Buffull=false 进程同步 Pc Pp A:wait(Bufempty) B:wait(Buffull) 计算 打印Buf中的数据 Buf 计算结果 清除Buf中的数据 Bufempty false Buffull false Signal(Buffull) signal(Bufempty) Goto A Goto B 进程同步 私用（有）信号量 把各进程间发送的消息作为信号量看待，这种信号量只与制约进程和被制约进程有关，但不与整组并发进程有关，这种信号量称为私用信号量（Private Semaphore）。 与私用信号量相对应，我们称进程互斥时使用的信号量为公用信号量。 进程同步 用P、V原语操作实现进程的直接制约(同步) 例子：设进程和通过缓冲区队列传送数据（如图3.14）, PA为发送进程，PB为接收进程；PA发送数据时调用发送过程deposit(data)，PB接收数据时调用过程remove(data)。且数据的发送与接收过程满足如下条件： 1）在PA至少送一块数据入一个缓冲区之前，PB不可能从缓冲区中取出数据（假定数据块长等于缓冲区长度）。 进程同步 2）PA往缓冲队列发送数据时，至少有一个缓冲区是空的； 3）由PA发送的数据块在缓冲队列中按先进先出（FIFO）方式排列。 PA Buff1 buff2 buff3 …. Buffn PB 进程同步 我们按如下三步描述过程deposit(data)和 remove (data) 1）设Buf-empty为进程PA的私用信号量，表示缓冲区是否有空；Buf-full为进程PB的私用信号量，表示缓冲区是否有数可取； 2）Buf-empty的初始值为n (n为缓冲队列的缓冲区个数)，Buf-full的初始值为0; 进程同步 3) 算法描述如下： PA： deposit(data) Begin local x; P(Buf-empty); 按FIFO方式选择一个空缓冲区Buf(x); Buf(x) data； Buf(x)置满标记； V(Buf-full); End. 进程同步 PB： remove(data) Begin local x; P(Buf-full); 按FIFO方式选择一个装满数据的缓冲区Buf(x); data Buf(x); Buf(x)置空标记； V(Buf-empty); End. 进程同步