《进程管理》PPT课件(I)

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1、进程的同步与通信1进程互斥2信号量和Ｐ、Ｖ操作3进程同步4经典的进程同步问题5进程通信要求：掌握进程同步与互斥，灵活运用信号量描述同步与互斥问题。8/17/20211第二章进程管理1.1互斥的基本概念与时间有关的错误:飞机订票系统中，两个终端，运行T1、T2进程T1:T2:......Read(x);Read(x);ifx>=1thenifx>=1thenx:=x-1;x:=x-1;write(x);write(x);......8/17/20212第二章进程管理同步：对于进程操作的时间顺序所加的某种限制，如操作Ａ应在Ｂ之前执行。互斥：同步的特例，多个操作决

2、不能同时执行，如：操作Ａ和操作Ｂ不能在同时执行。8/17/20213第二章进程管理临界资源(criticalresource)：一次仅允许一个进程访问的资源。临界资源可能是硬件，也可能是软件：变量，数据，表格，队列等。并发进程对临界资源的访问必须作某种限制，否则就可能出与时间有关的错误，如：联网售票。8/17/20214第二章进程管理临界区(criticalsection)：临界段，在每个程序中，访问临界资源的那段程序。注意：临界区是对某一临界资源而言的，对于不同临界资源的临界区，它们之间不存在互斥。如有程序段A、B是关于变量X的临界区，而C、D是关于变量Y

3、的临界区，那么，A、B之间需要互斥执行，C、D之间也要互斥执行，而A与C、B与D之间不用互斥执行。8/17/20215第二章进程管理解决互斥的准则1、空闲让进2、忙则等待3、有限等待4、让权等待8/17/20216第二章进程管理1.2软件方法解决进程互斥假如有两个进程Pi和Pj，它们共享一个临界资源R。如何用软件方法使进程Pi和Pj能互斥地访问R。下面介绍四个算法。8/17/20217第二章进程管理算法1设整型变量turn，用于指示被允许进入临界区的进程的编号。若turn=0表示进程Pi可进入。若turn=1表示进程Pj可进入。8/17/20218第二章进程

4、管理进程Pi:RepeatWhileturn<>idono_op;Criticalsectionturn:=j;OthercodeUntilfalse;该算法可确保每次只允许一个进程进入临界区。但它强制两个进程轮流进入。如当Pi退出时将turn置为j，以便 Pj能进入，但Pj暂不需要进入，而这时Pi又需要进入时，它无法进入。违反：空闲让进8/17/20219第二章进程管理算法2设varflag:array[0..1]ofboolean，flag[i]=true，表示进程Pi正在临界区内。flag[i]=false，表示进程Pi不在临界区内。flag[j]=t

5、rue，表示进程Pj正在临界区内。flag[j]=false，表示进程Pj不在临界区内。8/17/202110第二章进程管理Pi进程：RepeatWhileflag[j]dono_op;flag[i]:=true;Criticalsectionflag[i]:=false;OthercodeUntilfalse;该算法可确保空闲让进。但当pi和pj都未进入时，它们各自的访问标志都为false。如果pi和pj几乎同时要求进入，它们都发现对方的标志为false，于是都进入了。问题在于：当进程Pi观察到进程Pj的标志为false后，便将自己的标志由false改为t

6、rue，而正是在这两步之间，可能发生进程切换。当Pj运行时，它会观察到Pi的标志为false，从而可以将自己的标志设为true，并进入临界区。8/17/202111第二章进程管理算法3设varFlag:array[0..1]ofboolean，若flag[i]=true，表示进程Pi希望进入临界区内。若flag[j]=true，表示进程Pj希望进入临界区。8/17/202112第二章进程管理Pi进程：Repeatflag[i]:=true;//希望进入While(flag[j])dono_op;Criticalsectionflag[i]:=false;Ot

7、hercodeUntilfalse;该算法又出现新问题。它可能造成谁也不能进入。如，当pi和pj几乎同时都要进入，分别把自己的标志置为true，都立即检查对方的标志，发现对方为true.最终谁也不能进入。8/17/202113第二章进程管理算法4（正确算法）组合算法1、3为每一进程设标志位flag[i]，当flag[i]=true时，表示进程pi要求进入，或正在临界区中执行。再设一个变量turn，用于指示允许进入的进程编号。8/17/202114第二章进程管理进程为了进入先置flag[i]=true，并置turn为j，表示应轮到pj进入。接着再判断flag[

8、j]andturn=j的条件是否满足。若不满足则可进