《并发处理》PPT课件

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1、1第四章并发处理2第四章并发处理4.1并发活动－－进程的引人操作系统的特性之一是并发与共享，即在系统中（内存）同时存在几个相互独立的程序，这些程序在系统中既交叉地运行，又要共享系统中的资源，这就会引起一系列的问题，包括：对资源的竞争、运行程序之间的通信、程序之间的合作与协同等符。要解决这些问题，用程序的概念已经不能描述程序在内存中运行的状态，必须引人新的概念－－进程。34.1并发活动－－进程的引人4.1.1程序的顺序执行一、概念一个程序由若干个程序段组成，而这些程序段的执行必须是顺序的，这种程序执行的方式就称为程序的顺序执行。例如：44.1并发活动－－进程的引人4.1.1程序的

2、顺序执行二、程序顺序执行的特点1.顺序性处理机严格按照程序所规定的顺序执行，即每个操作必须在下一个操作开始之前结束。2.封闭性程序一旦开始执行，其计算结果不受外界的影响，当程序的初始条件给定之后，其后的状态只能由程序本身确定，即只有本程序才能改变它。3.可再现性程序执行的结果与初始条件有关，而与执行时间无关。即只要程序的初始条件相同，它的执行结果是相同的，不论它在什么时间执行，也不管计算机的运行速度。54.1并发活动－－进程的引人4.1.2程序的并发执行例：在系统中有n个作业，每个作业都有三个处理步骤，输入数据、处理、输出，即Ii,Ci,Pi(i=1,2,3,...,n)。这些

3、作业系统中执行时是对时间的偏序，有些操作必须在其它操作之前执行，这是有序的，但有些操作是可以同时执行的。例如:I1、C1、P1的执行必须严格按照I1，C1，P1的顺序，而P1与I2，C1与I2，I3与P1是可以同时执行的。64.1并发活动－－进程的引人4.1.2程序的并发执行例如:I1、C1、P1的执行必须严格按照I1，C1，P1的顺序，而P1与I2，C1与I2,I3与P1是可以同时执行的。74.1并发活动－－进程的引人4.1.2程序的并发执行程序并发执行（定义）若干个程序段同时在系统中运行，这些程序的执行在时间上是重迭的，一个程序段的执行尚未结束，另一个程序段的执行已经开始，

4、即使这种重迭是很小的，也称这几个程序段是并发执行的。84.1并发活动－－进程的引人4.1.2程序的并发执行程序并发执行的描述cobeginS1;S2;S3;...;SNcoend;Si(i=1,2,3,...,n)表示n个语句（程序段），这n个语句用cobegin和coend括起来表示这n个语句是可以并发执行的。co是concurrent的头两个字符。这是Dijkstra提出的。94.1并发活动－－进程的引人4.1.2程序的并发执行假设有一个程序由S0～Sn+1个语句，其中S1～Sn语句是并发执行的，程序如下：S0;cobeginS1;S2;S3;...;SNcoend;Sn+

5、1;104.1并发活动－－进程的引人4.1.3并发执行实行－－誊抄一、一个循环程序顺序执行的誊抄算法1：输入：f输出：g{while(f不为空）{input;output;}}由这个程序完成誊抄工作是不会出错的。114.1并发活动－－进程的引人4.1.3并发执行实行－－誊抄二、两个程序并发执行完成誊抄设有一台标准输入设备（键盘），和一台标准输出设备（显示器或打印机），输入程序负责从标准设备中读取一个字符，送缓冲区中。输出程序从缓冲区中取数据，送标准设备输出。124.1并发活动－－进程的引人4.1.3并发执行实行－－誊抄二、两个程序并发执行完成誊抄算法：2{cobegin

6、while(不为结束符）/*输入程序段*/{input;/*从标准输入设备读入一个数据*/send;/*将读入的数据送到bufferf*/}while(buffer不为空）/*输出程序段*/{receive;/*从bufferf中取数据*/output;/*送打印机输出*/}coend}134.1并发活动－－进程的引人4.1.3并发执行实行－－誊抄二、两个程序并发执行完成誊抄这两个程序段并发执行时可能出现如下情况：1、输出程序运行的速度比输入程序快时，有些输出会重复；如输入送入了一个字符“A”，输出取出打印“A”，当输入还未送入新的数据，输出程序已执行，又取出“A”打印，这样

7、“A”的输出就重复了，出错。2、输入程序执行的速度比输出程序快时，有些数据会丢失；如输入程序送入一个字符“B”，紧接着（当输出程序还未取走字符“B”）又送入字符“N”，这时输出程序取走的是“N”，“B”就丢失了。144.1并发活动－－进程的引人4.1.3并发执行实行－－誊抄三、三个并发执行程序的誊抄get程序负责人输入序列f中读取字符并送到缓冲区s中;copy程序把缓冲区s中的数据复制到缓冲区t中去;put程序从缓冲区t中取出数据打印。154.1并发活动－－进程的引人4.1.3并发执行实