计算机操作系统（王永茂）操作系统幻灯片.ppt

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1、考点一：使用信号量解决问题的关键步骤：1）信号量的设置；2）给信号量赋初值（常用的互斥和同步信号量值的大小）；3）P、V操作安排的位置。注意：1）若有多个信号量，信号量的P操作的顺序不能任意，通常先对资源信号量执行P操作，然后对互斥信号量进行P操作，而V操作的顺序可以任意；2）互斥信号量其P和V操作通常在同一个进程内；而资源信号量的P和V操作通常分布在不同的进程内。利用信号量实现进程互斥Varmutex:semaphore:=1；beginparbeginprocess1:process2:parendprocess1、2:beginrepeatwait(mutex)；criticalsec

2、tionsignal(mutex)；remaindersectionuntilfalse；end利用信号量实现进程的同步PQBuffer1假设有一个输入进程P和一个计算进程Q,共享一个缓冲区,输入进程输入数据,计算进程处理数据,如何实现二者的同步。Varempty,full:semaphore:=1,0；P:wait(empty);Q:wait(full);输入数据；处理数据;signal(full);signal(empty);利用信号量实现进程的同步(扩展1)假设有一个输入进程P可以接收两种数据：奇数和偶数，计算进程Q1负责处理奇数数据，计算进程Q2负责处理偶数数据。Varempty,f

3、ull1，full2:semaphore:=1,0,0；P:wait(empty);Q1:wait(full1);Q2:wait(full2);输入数据；处理奇数;处理偶数;if(是奇数)signal(empty);signal(empty);signal(full1);elsesignal(full2);Buffer1PQ1Q2利用信号量实现进程的同步(扩展2)假设有有两个输入进程P1和P2分别接收奇数和偶数，计算进程Q1和Q2分别负责处理奇数和偶数数据。Varempty,full1，full2:semaphore:=1,0,0；P1:wait(empty);P2:wait(empty);

4、Q1:wait(full1);Q2:wait(full2);输入奇数；输入偶数；处理奇数处理偶数signal(full1);signal(full2);signal(empty);signal(empty);Buffer1P1Q1Q2P2利用信号量实现进程的同步(扩展3)Buffer1假设进程P负责数据的输入，进程K负责数据的加工，进程Q负责数据的打印。PQKVarempty,full1，full2:semaphore:=1,0,0；P:wait(empty);K:wait(full1);Q:wait(full2);输入数据；取数据打印数据;signal(full1);数据加工;signal

5、(empty);signal(full2);利用信号量实现进程的同步(练习)吃水果问题：假设桌上有一个空盘子，一次仅允许放一个水果，利用信号量的P，V操作解决下列同步问题：1）父亲负责放水果，儿子负责吃水果；2）父亲负责水果（苹果或桔子），儿子吃苹果，女儿吃桔子；3）父亲负责放苹果，母亲负责放桔子，儿子吃苹果，女儿吃桔子；4）父亲负责放苹果，母亲负责削皮，儿子负责吃苹果。思考思考:有三个进程:进程get：从输入设备上不断读数据，并存入缓冲区Buffer1；进程copy：不断将缓冲区Buffer1的内容复制到缓冲区Buffer2；进程put：则不断将Buffer2的内容在打印机上输出，getc

6、opyputBuffer1Buffer23个进程的协同工作为了使三个进程并发工作以大大加快执行速度，又保证打印结果和输入结果一致，三个进程之间必须协调工作。★设四个信号量S1、S2、S3、S4，令：S1：初值为1，表示缓冲区Buffer1空闲的单元数；S2：初值为0，表示缓冲区Buffer1数据的个数；S3：初值为1，表示缓冲区Buffer2空闲的单元数；S4：初值为0，表示缓冲区Buffer2中数据个数。进程get进程copy进程putP（S1）；P（S2）；P（S4）；从输入设备向P（S3）；将缓冲区Buffer2缓冲区Buffer1将Buffer1内容内容在打印机上输出；中写数据；复制

7、到Buffer2V（S3）；V（S2）；V（S1）；V（S4）；………………3个进程之间的同步信号量的应用-实现前趋关系方法：若图中存在结点S1指向结点S2的有向边，表示进程P1中的程序段S1应该先执行，而进程P2中的程序段S2后执行。设置一个信号量s,初值为0，将signal(s)放在S1后面，而在S2前面先执行wait(s)。进程P1的语句序列为：S1;signal(s)进程P2的语句序列为：wait(