进程互斥与同步-互斥.ppt

进程之间的约束关系进程之间的约束关系程序并发执行的相互制约程序并发执行的相互制约间接的相互制约关系——资源共享(竞争资源系统) 直接的相互制约关系——公共变量(进程协作) 34 1. 1. 进程互斥的概念进程互斥的概念临界资源临界资源例1:x代表某航班机座号, p 1和p 2两个售票进程,售票工作是对变量 x加1。这两个进程在一个处理机 C上并发执行,分别具有内部寄存器 r 1和r 2。 35 例2:两个进程共享一个变量 x 两个进程共享一个变量 x时, 两种可能的执行次序: A: p 1:r 1 := x ;r 1 := r 1 +1 ; x := r 1; p 2:r 2 := x ;r 2 := r 2 +1 ; x := r 2; 设x的初值为 10,两种情况下的执行结果: 情况 A: x = 10+2 情况 B: x = 10+1 B: p 1:r 1 := x ;r 1 := r 1 +1 ; x := r 1; p 2:r 2 := x ;r 2 := r 2 +1 ; x := r 2;36 一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源。硬件:如输入机、打印机、磁带机等软件:如公用变量、数据、表格、队列等?每个进程中访问临界资源的那段程序称为临界区。? x := x+1; ? cs a { 进程 A 进程 B? x := x+1; ? cs b {37 互斥互斥在操作系统中,当某一进程正在访问某一存储区域时, 就不允许其他进程来读出或者修改存储区的内容,否则, 就会发生后果无法估计的错误。进程间的这种相互制约关系称为互斥。? x := x+1; ? cs a { 进程 A 进程 B? x := x+1; ? cs b {间接制约间接制约由于共享某一公有资源而引起的在临界区内不允许并发进程交叉执行的现象,称为由共享公有资源而造成的对并发进程执行速度的间接制约。受间接制约的类中各程序段在执行顺序上是任意的。间接制约的几个进程是互斥关系使用临界区应遵守的原则使用临界区应遵守的原则各进程享有独立,平等的竞争共享资源的各进程享有独立,平等的竞争共享资源的权利。权利。某个进程不在临界区,不阻止其他进程进某个进程不在临界区,不阻止其他进程进入入排它性,只能有一个进程进入临界区排它性,只能有一个进程进入临界区有限等待,某个进程申请使用临界区后, 有限等待,某个进程申请使用临界区后, 必须在有限的时间内离开。必须在有限的时间内离开。 38 2. 2. 进程同步的概念进程同步的概念什么是进程同步什么是进程同步并发进程在一些关键点上可能需要互相等待与互通消息, 这种相互制约的等待与互通消息称为进程同步。进程同步的例进程同步的例病员就诊看病活动: ?要病人去化验; ?等化验结果; ?继续诊病; 化验活动: ?需要进行化验??进行化验; 开出化验结果; ?39 共享缓冲区的计算进程与打印进程的同步计算进程 cp和打印进程 iop 公用一个单缓冲缓冲区 buf iop cp ABCD ABCD 10 直接制约直接制约一组在一组在异步环境异步环境下下的并发进程,各自的并发进程,各自的执行结果的执行结果互为对方的执行条件互为对方的执行条件,从,从而而限制限制各进程的执行速度的过程称为各进程的执行速度的过程称为并发进程间的并发进程间的直接制约直接制约。。直接制约的进程之间是同步关系直接制约的进程之间是同步关系