Chap3.4管程_Chap3.4管程_.ppt

* 条件型变量是一个指针，它可以指向空，或者指向由进程控制块构成的队列的头部，初始为空。 对于条件变量，可以执行wait和signal两个操作，含义： wait(c): 如果紧急等待队列非空，则唤醒第一个等待者，否则释放管程的互斥权。执行此操作进程的进程控制块进入c链的尾部。 Signal(c): 如果c链为空，则相当于空操作，执行次操作的进程继续；否则唤醒第一个等待者，执行此操作的进程控制块进入紧急等待队列的尾部。 在进程进入和离开管程时，应当分别执行如下操作： 进入管程：申请管程的互斥权。 离开管程：如果紧急等待队列非空，则唤醒第一个等待者，否则释放管程的互斥权，包含各种队列的管程如图4.13所示。 * 如果A进程的signal在 (1) 先A.signal(x) 后B.wait(x), 那么 A.signal(x) 时候 x_count0 不成立，什么也不做。 (2)先B.wait(x) 后A.signal(x), 那么在B.wait(x) 时，x_count++到1，且此时 条件型变量是一个指针，它可以指向空，或者指向由进程控制块构成的队列的头部，初始为空。 对于条件变量，可以执行wait和signal两个操作，含义： wait(c): 如果紧急等待队列非空，则V(IM.next)唤醒第一个等待者，否则释放管程的互斥权。执行此操作进程的进程控制块进入c链的尾部。//IM.next为紧急队列信号，IM.mutex为管程互斥权。 Signal(c): 如果c链为空，则相当于空操作，执行次操作的进程继续；否则唤醒第一个等待者，执行此操作的进程控制块进入紧急等待队列的尾部。 在进程进入和离开管程时，应当分别执行如下操作： 进入管程：申请管程的互斥权。 离开管程：如果紧急等待队列非空，则唤醒第一个等待者，否则释放管程的互斥权，包含各种队列的管程如图4.13所示。 3.4 管程 3.4.1 管程和条件变量 3.4.2 管程的实现 3.4.3 管程解决进程同步问题 C. A. R. Hoare 昵称 Tony Hoare, 1980年图灵奖 Quicksort算法 Hoare Logic Communicating Sequential Processes //并发进程理论, CSP进程代数 / CSP电子书下载 在2000年，Hoare由于其在计算机科学和教育方面的杰出贡献被英国皇家授予爵士爵位。 管程 C. A. R. Hoare: Monitors: An Operating System Structuring Concept. Commun. ACM, 17 (10): 549-557 (1974) 3.4.1管程和条件变量 为什么要引入管程 把分散在各进程中的临界区集中起来进行管理 ； 防止进程有意或无意的违法同步操作， 便于用高级语言来书写程序，也便于程序正确性验证。 管程定义和属性 管程的定义 管程是由局部于自己的若干公共变量及其说明和所有访问这些公共变量的过程所组成的软件模块。 管程的属性 ?共享性： ?安全性： ?互斥性： 管程定义和属性 ?共享性： 管程中的移出过程可被所有要调用管程的过程的进程所共享。 ?安全性： 管程的局部变量只能由该管程的过程访问，不允许进程或其他管程来直接访问，一个管程的过程也不应该访问任何非局部于它的变量。 ?互斥性： 在任一时刻，共享资源的进程可访问管程的管理该资源的过程，但最多只有一个调用者能真正地进入管程，任何其他调用者必须等待直到管程可用。 管程的形式 type 管程名=monitor { 局部变量说明； 条件变量说明； 初始化语句； define 管程内定义的，管程外可调用的过程或函数名列表； use 管程外定义的，管程内将调用的过程或函数名列表； 过程名/函数名(形式参数表) { 过程/函数体; } … 过程名/函数名(形式参数表) { 过程/函数体; } } 管程的结构 condition c1 wait(c1) … condition cn wait(cn) Urgent queue signal 局部数据 条件变量 过程1 过程k 出口 初始化代码 入口 管程 等待调用的进程队列 管程等待区域 … 管程的条件变量 条件变量-是出现在管程内的一种数据结构，且只有在管程中才能被访问，它对管程内的所有过程是全局的，只能通过两个原语操作来控制它。 wait( )-阻塞调用进程并释放管程，直到另一个进程在该条件变量上执行signal( )。 sig