互斥與同步ppt課件(參考版)
2025-05-08 22:06本頁面
【正文】 。 案例： UNIX的進程同步與通信 自學(xué)問題： UNIX系統(tǒng)的信號量機制； UNIX系統(tǒng)中的信號和軟中斷的概念。 } 本章總結(jié)： ? 掌握臨界資源、臨界段和原語等概念 ? 掌握用硬件指令實現(xiàn)互斥的方法 ? 掌握一般信號量的物理意義，及其阻塞等待實現(xiàn)方式下 wait和 signal操作的定義（會寫其類C代碼） ? 讀懂并掌握生產(chǎn)者 消費者和讀、寫問題中用信息號量進行同步與互斥的基本思想。 =。 signal() 。 wait()。 } （ 4）接收原語 receive(b)//b為消息接收區(qū) { j=internal name。 signal()。//獲取接收進程的內(nèi)部標識符 wait()。=0。=。//消息隊列的資源信號量 ? … ? } （ 3）發(fā)送原語 消息的發(fā)送由發(fā)送原語實現(xiàn)，算法如下： Send(receiver,m) { getbuf(,i)。//消息隊列的隊首指針 ? mutex。 ? int *next。 ? int size。 指發(fā)送進程和接收進程通過消息緩沖區(qū)進行通信。 （ 3）發(fā)送進程和接收進程均不阻塞。 （ 3）進程通信的同步方式 （ 1）發(fā)送進程阻塞，接收進程阻塞。 Receive(mailbox,message)。 進程通信 (2)間接通信方式 進程之間的通信需要通過共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如信箱。 Receiver(sender,message)。 進程通信 (1)共享存儲器系統(tǒng) 分為兩種形式： ?共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的通信方式： (共用某數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ，如變量、隊列， 低級 ） ?共享存儲區(qū)的通信方式（如公用的存儲分區(qū)， 高級 ） (2)消息傳遞系統(tǒng)（高級） ? 直接通信方式（通過發(fā)送和接收原語來實現(xiàn)） ? 間接通信方式 （常見的如：郵箱通信方式） 進程通信 (3)管道（ pipe）通信方式 管道：是指在一個讀進程和一個寫進程之間用以實現(xiàn) 通信的共享文件，也稱 pipe 文件 (1)直接通信方式 send(receiver,message)。 ? } 進程之間的通信主要指進程之間信息的交換來實現(xiàn)，根據(jù)交換信息量的多少可分為兩種： 低級通信 和 高級通信 。 ? V（ SK） 。 ? P（ SK） 。 ? 進入 M。P(LT)。 ? V（ S） 。 ? 通過（ LT） 。 ? V（ SK） 。 ? 通過 SK。 Parend } ? NanKai() ? { ? P(S)。 M S K L T 天津大學(xué) 南開大學(xué) 課堂練習(xí)題： 分析 ： ? Main() ? { S=1； T=1； //S為南開方向的互斥信號量 ,T為天大方向的互斥信號量 SK=1； LT=1； //兩個路段都只允許一輛自行車通過 Parbegin NanKai()。 ? } 課堂練習(xí)題： （ 2）在南大和天大之間有一條彎曲的小路，其中從 S到T的一段路每次只允許一輛自行車通過，但中間有一個小的 “ 安全島 ” M（同時允許兩輛自行車停留），可供兩輛自行車已從兩端進入小路情況下錯車使用，如圖所示。 ? 取香蕉； ? signal(s)。 ? }While(true)。 ? } 課堂練習(xí)題： ? mother() ? { do{… ? wait(s)。 ? 取蘋果； ? signal(s)。 ? }while(true)。 ? Parend ? } ? Father() ? { do{… ? wait(s)。 ? Son()。 ? Parbegin ? Father()。apple=0。請 P、 V操作實現(xiàn)上述問題。 }while(true) } parend 課堂練習(xí)題： （ 1）假設(shè)桌子上有一個盤子，可以放一個水果。 out=(out+1)mod n。 }while(true) } 用 AND解決生產(chǎn)者 消費者問題 user: { do{ … Swait(full,mutex)。 in=(in+1)mod n。 用 AND解決生產(chǎn)者 消費者問題 parbegin producer: { do{ 生產(chǎn)一數(shù)據(jù)放入 nextp … Swait(empty,mutex)。i++) si=sidi。sn,tn,dn) { if (s1≥t1 and … and sn≥tn) for (i=1。 把等待 si的進程從等待隊列移入就緒隊列，等待調(diào)度； } Swait(s1,t1,d1。
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