第的二章-进程管理.ppt

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第的二章-进程管理

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

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