《操作系统很全很详细的进程同步与互斥 问题课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《操作系统很全很详细的进程同步与互斥 问题课件（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、进程同步与互斥,例题,进程同步,进程同步： 并发进程之间相互合作，完成一项工作，它们之间有一定的时序关系。 解题步骤： 确定进程的个数及每个进程的工作； 确定关键工作步（需要控制的）； 确定信号量表示的含义（开始或结束）； 写出伪代码。,例1：请用信号量机制描述下列并发进程的同步关系。,进程的同步,S,F,P1,P2,P3,P4,解法一：信号量表示进程能否开始。 设信号量m1、m2、m3、m4分别表示进程P1、P2、P3、P4能否开始执行，其初值m1为1，其余均为0。 int m1=1,m2=m3=m4=0 ; cobegin p1() / P2() / P3() / P4() coend,进
2、程的同步,思考： 哪个信号量可以省略？,m1,p1() P(m1) ； 执行p1； V(m2) ； V(m3)； ,p2() P(m2) ； 执行p2； V(m4) ； ,p3() P(m3) ； 执行p3； V(m4) ； ,p4() P(m4) ； P(m4)； 执行p4； ,解法二：信号量表示进程是否结束。 设信号量m1、m2、m3、m4分别表示进程P1、P2、P3、P4是否结束，其初值均为0。 int m1=m2=m3=m4=0 ; cobegin p1() / P2() / P3() / P4() coend,进程的同步,思考： 哪个信号量可以省略？,m4,p1() 执行p1； V(
3、m1) ； V(m1)； ,p2() P(m1) ； 执行p2； V(m2) ； ,p3() P(m1) ； 执行p3； V(m3) ； ,p4() P(m2) ； P(m3)； 执行p4； V(m4)； ,练习：请用信号量机制描述下列并发进程的同步关系。,进程的同步,S,F,P1,P2,P4,P7,P3,P5,P6,解法一：信号量表示进程能否开始。 设信号量m1m7分别表示进程P1P7能否开始执行，其初值m1为1，其余均为0。 int m1=1,m2=m3=m4=m5=m6=m7=0 ; cobegin p1() / p2() / p3() / p4() / p5() / p6() / p7
4、() coend,进程的同步,解法二：信号量表示进程是否结束。 设信号量m1m7分别表示进程P1P7是否结束，其初值均为0。 int m1=m2=m3=m4=m5=m6=m7=0 ; cobegin p1() / p2() / p3() / p4() / p5() / p6() / p7() coend,进程的同步,进程的同步,例2：公共汽车中的司机和售票员。,司机 P1 售票员 P2 while (true) while (true) 启动车辆； 关门； 正常运行； 售票； 到站停车； 开门； ,解法一：信号量表示进程能否开始。 设信号量m1表示司机进程P1能否启动汽车，初值为0，m2表示售
5、票员进程p2能否开门，初值为0。 int m1=0,m20 ; cobegin p1() / p2() coend,进程的同步,p1() while(1) P(m1); 启动汽车； 正常行驶； 到站停车； V(m2); ,p2() while(1) 关门； V(m1); 售票； (m2); 开门； ,解法二：信号量表示进程是否结束。 设信号量m1表示司机进程P1到站停车结束，初值为0，m2表示售票员进程p2关门结束，初值为0。 int m1=0,m20 ； cobegin p1() / p2() coend,进程的同步,p1() while(1) P(m2)； 启动汽车； 正常行驶； 到站停车
6、； V(m1)； ,p2() while(1) 关门； V(m2)； 售票； (m1)； 开门； ,进程的同步,例3-1：吃水果。,父亲 P1 儿子 P2 while (true) while (true) 洗水果； 取水果； 放水果； 吃水果； ,0,父亲,儿子,水果,分析：父亲先放水果，儿子再吃水果；儿子取完水果，父亲再放水果，这两个进程是一个同步关系。 解法一：设信号量m1表示父亲能否放水果，m2表示儿子能否取水果。其初值m1=1,m2=0。 int m1=1,m2=0； cobegin p1()/p2() coend,进程的同步,p1() while(1) 洗水果； P(m1) ； 放
7、水果； V(m2) ； ,p2() while(1) P(m2) ； 取水果； V(m1)； 吃水果； ,思考： 假设盘子能放n个水果，如何修改同步关系？,int m1=n,m2=0；,分析：父亲先放水果，儿子再吃水果；儿子取完水果，父亲再放水果，这两个进程是一个同步关系。 解法二：设信号量m1表示父亲放完水果，m2表示儿子取完水果。其初值m1=0,m2=1。 int m1=0,m2=1； cobegin p1()/p2() coend,进程的同步,p1() while(1) 洗水果； P(m2) ； 放水果； V(m1) ； ,p2() while(1) P(m1) ； 取水果； V(m2)
8、； 吃水果； ,进程的同步,例3-2：吃水果。,父亲 P1 儿子 P2 女儿 P3 while (true) while (true) while(true) 洗水果； 取桔子； 取苹果； 放水果； 吃桔子； 吃苹果； ,桔子,父亲,儿子,女儿,0,苹果,分析：父亲先放水果，儿子女儿再吃水果；儿子女儿取完水果，父亲再放水果，这三个进程是一个同步关系。 解法一：设信号量m1表示父亲能否放水果，m2表示儿子能否取桔子，m3表示女儿能否取苹果。 int m1=1,m2=0,m3=0； cobegin p1() / p2() / p3() coend,进程的同步,p1() while(1) 洗水果；
9、P(m1) ； 放水果； if (是桔子) V(m2) ； else V(m3)； ,p2() while(1) P(m2) ； 取桔子； V(m1)； 吃桔子； ,p3() while(1) P(m3) ； 取苹果； V(m1)； 吃苹果； ,分析：父亲先放水果，儿子女儿再吃水果；儿子女儿取完水果，父亲再放水果，这三个进程是一个同步关系。 解法二：设信号量m1表示父亲放完桔子，m2表示父亲放完苹果，m3表示儿子女儿取完水果。 int m1=0,m2=0,m3=1； cobegin p1() / p2() / p3() coend,进程的同步,p1() while(1) 洗水果； P(m3)
10、； 放水果； if (是桔子) V(m1) ； else V(m2)； ,p2() while(1) P(m1) ； 取桔子； V(m3)； 吃桔子； ,p3() while(1) P(m2) ； 取苹果； V(m3)； 吃苹果； ,进程的同步,例3-3：吃水果。,父亲 P1 母亲 P2 儿子 P3 while (true) while (true) while(true) 洗桔子； 洗苹果； 取水果； 放桔子； 放苹果； 吃水果； ,0,父亲,儿子,母亲,桔子,苹果,分析：父母亲先放水果，儿子再取水果吃；父亲与儿子，母亲与儿子是一个同步关系，父亲与母亲要竞争空盘子。 解法一：设信号量m1表示
11、是否有空盘子，信号量m2表示儿子能否取水果。 int m1=1,m2=0； cobegin p1() / p2() / p3() coend,进程的同步,p1() while(1) 洗桔子； P(m1) ； 放桔子； V(m2) ； ,p2() while(1) 洗苹果 ； P(m1)； 放苹果； V(m2)； ,p3() while(1) P(m2) ； 取水果； V(m1)； 吃水果； ,分析：父母亲先放水果，儿子再取水果吃；父亲与儿子，母亲与儿子是一个同步关系，父亲与母亲要竞争空盘子。 解法二：设信号量m1表示父亲或母亲放完水果，信号量m2表示儿子取完水果。 int m1=0,m2=1；
12、 cobegin p1() / p2() / p3() coend,进程的同步,p1() while(1) 洗桔子； P(m2) ； 放桔子； V(m1) ； ,p2() while(1) 洗苹果 ； P(m2)； 放苹果； V(m1)； ,p3() while(1) P(m1) ； 取水果； V(m2)； 吃水果； ,0,进程的同步,例3-4：吃水果。,父亲 P1 母亲 P2 儿子 P3 女儿P4 while(true) while (true) while(true) while(true) 洗桔子； 洗苹果； 取苹果； 取桔子； 放桔子； 放苹果； 吃苹果； 吃桔子； ,桔子,父亲,女儿
13、,母亲,苹果,儿子,分析：父母亲先放水果，儿子女儿再取水果；父亲与女儿，母亲与儿子是一个同步关系，父亲与母亲要竞争空盘子。 解法一：设信号量m1表示是否有空盘子，信号量m2表示儿子能否取苹果，m3表示女儿能否取桔子。 int m1=1,m2=0,m3=0； cobegin p1() / p2() / p3() / p4() coend,进程的同步,p1() while(1) 洗桔子； P(m1) ； 放桔子； V(m3) ； ,p2() while(1) 洗苹果 ； P(m1)； 放苹果； V(m2)； ,p3() while(1) P(m2) ； 取苹果； V(m1)； 吃苹果； ,p4()
14、 while(1) P(m3) ； 取桔子； V(m1)； 吃桔子； ,分析：父母亲先放水果，儿子再取水果吃；父亲与儿子，母亲与儿子是一个同步关系，父亲与母亲要竞争空盘子。 解法二：设信号量m1表示父亲放完桔子，m2表示母亲放完苹果，信号量m3表示儿子或女儿取完水果。 int m1=0,m2=0,m3=1； cobegin p1() / p2() / p3() / p4() coend,进程的同步,p1() while(1) 洗桔子； P(m3) ； 放桔子； V(m1) ； ,p2() while(1) 洗苹果 ； P(m3)； 放苹果； V(m2)； ,p3() while(1) P(m2) ； 取苹果； V(m3)； 吃苹果； ,p4() while(1) P(m1) ； 取桔子； V
