进程互斥与同步-同步

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1、4.6进程同步的实现用P,V原语操作实现同步用P,V原语操作实现进程同步的方法：为各并发进程设置信号量为信号量赋初值利用P,V原语和信号量规定各进程的执行顺序。同步斥问题举例1共享缓冲区的合作进程的同步的解法计算进程cp和打印进程iop公用一个单缓冲，为了完成正确的计算与打印，试用信号灯的p、v操作实现这两个进程的同步。缓冲区bufiopcp分析任务的同步关系当cp进程把计算结果送入buf时，iop进程才能从buf中取出结果去打印，否则必须等待。当iop进程把buf中的数据取出打印后，cp进程才能把下一个计算结果数据送入buf中，否则必须等

2、待。缓冲区bufiopcp信号灯设置sa：表示缓冲区中是否有可供打印的计算结果，其初值为0。sb：表示缓冲区有无空位置存放新的信息，其初值为1。缓冲区bufiopcp同步描述cp:iop:p(sa)；产生一个数据；从buf中取数据；p(sb)；v(sb)；将数据放入buf打印；v(sa)；缓冲区bufiopcp程序描述cp()iop(){{while(计算未完成)while(打印工作未完成){{得到一个计算结果；p(sa)；p(sb)；从缓冲区中取一数；将数送到缓冲区中；v(sb)；v(sa)；从打印机上输出；}}}}程序描述main()

3、{intsa=0；∕*表示buf中有无信息*∕intsb=1；∕*表示buf中有无空位置*∕cobegincp()；iop()；coend}同步问题举例2-病人就诊门诊医生：……开化验单；……等化验结果；……继续诊病；化验员：……等化验单；……化验；填写化验结果；……等待等待唤醒后唤醒后需要两个信号量s1:表示化验结果是否出来,初值为0.s2：表示医生是否开化验单，初值为0.程序描述main(){ints1=0；ints2=1；cobegindoctor()；test()；coend}对于医生的操作步骤：doctor（）{给病人看病

4、…V(s2);P(s1);继续诊病…}对于化验员的操作步骤：test（）{P(s2);化验…V(s1);}同步斥问题举例3生产者——消费者问题计算进程和打印进程计算进程cp不断产生数据，是生产者；打印进程iop不断打印数据，是消费者。通信问题发消息进程send不断产生消息，是生产者；收消息进程receive不断接收消息，是消费者。生产者——消费者问题的一般解答生产者——消费者问题图示生产者与消费者的同步关系生产者：当有界缓冲区中无空位置时，要等待；向有界缓冲区放入物品后，要发消息。消费者：当有界缓冲区中无物品时，要等待；从有界缓冲区取出物品

5、后，要发消息。c1p1c2c3ckp2p3pm信号灯设置两个同步信号灯——sb：表示空缓冲区的数目，初值=nsa：表示满缓冲区(即信息)的数目，初值=0一个互斥信号灯——mutex：表示有界缓冲区是否被占用，初值=1c1p1c2c3ckp2p3pm同步描述生产者:消费者:p(sa)p(sb)；p(mutex)；p(mutex)；有界缓冲区中取数据；将数据放入有界缓冲区；v(mutex)；v(mutex)；v(sb)；v(sa)；消费;程序描述程序prod_consmain(){intsa=0；∕*满缓冲区的数目*∕in

6、tsb=n；∕*空缓冲区的数目*∕intmutex=1；∕*对有界缓冲区进行操作的互斥信号灯*∕cobeginp1()；p2()；…pm()；c1()；c2()；…ck()；coend}pi()cj(){{while(生产未完成)while(还要继续消费){{p(sa)；生产一个产品；p(mutex)；p(sb)；从有界缓冲区中取产品；p(mutex)；v(empty)；送一个产品到有界缓冲v(sb)；v(mutex)；消费一个产品；v(sa)；}}}}分析：P操作的顺序----很重要P操作的顺序不当会产生死锁。例：假定执行顺序如

7、下Consumer：Producer：P(avail);P(mutex);oneunit-->buf;V(mutex);V(full);P(full);P(mutex);//进入区oneunit<--buf;V(mutex);V(avail);//退出区分析：当full=0,mutex=1时，执行顺序：Consumer.P(mutex);Consumer.P(full);//C阻塞，等待Producer发出的full信号Producer.P(avail);Producer.P(mutex);//P阻塞，等待Consumer发出的avail信

8、号思考：还有其他的执行序列可以产生死锁吗？发生死锁