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第四章 并行程序设计
§46 管程的概念
§41 顺序程序设计和并行程序设计
§42 进程间的同步与互斥
§43 信号量
§44 同步机构应用
§45 进程间的通讯
§47 作业讲评与复****br/>目 录
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在多道环境下，系统具有了许多比单道环境下更为复杂的情况。我们把多道环境下的程序设计叫做并行程序设计，因为它主要是以各程序(进程)间的并行运行为其特点。把传统的程序设计方法叫做顺序程序设计。
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§41 顺序程序设计和并行程序设计
一、顺序程序设计
1 顺序程序 (冯诺伊曼) 匈牙利数学家 Vonnevman 46年
(a) 计算 ––– 对某一有限数据的集合所施行的，目的在于解决某一问题的一组有限操作的集合。
程序是算法的形式化描述，一个程序的执行过程即一个“ 计算”，即算法的实现。
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(b) 顺序执行：
I1
C1
O1
I2
C2
O2
job1
job2
图41 顺序处理模式
计算中的各个操作有一定顺序，否则无法正确执行。
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(c) 顺序程序的特点：
(i) 顺序性：
处理机的操作严格按程序规定的顺序执行。即每一操作都必须在下一操作开始之前结束。
(ii) 封闭性：
程序一旦开始执行，计算结果不受外界影响初始条件给定，各资源状态仅能由程序改变。
• 资源独占 • 与执行速度无关
(iii) 可再现性：
只要给了相同的外界条件，结果亦相同。
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二、并行程序设计
1 为了提高系统的利用率和处理能力：
采用：(1) 硬件 ––– 并行操作
(2) 软件 ––– 程序段在执行时间上有重叠(不一定全部重叠)。
并行性：是指在同一时间间隔内或同一时刻完成两种或两种以上性质相同或不同的工作，只要时间上互相重迭，都存在并行性。
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多道程序的特点：首先是并行。
多个程序在并行执行 
A
B
多个设备在并行操作 
I/O A
I/O B
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若顺序执行3分钟 ( job1， job2， job3 )
并行执行5/3分钟 ( job1， job2， job3 )
I1
I2
I3
C1
C2
C3
O1
O2
O3
t
并行的
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