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操作系统（Operating Systems） 授课：赵俊生 版权所有：内蒙古工业大学信息工程学院 计算机系操作系统课程组 计算机专业核心课程 3.6 进程同步 1、模型 Pc Pp repeat wait(Bufempty); 计算; Buf-计算结果; Bufempty-false; signal(Buffull); Until false repeat wait(Buffull); 打印缓冲区中的数据； Buffull-false; signal(Bufempty); Until false 操作系统（Operating Systems） 授课：赵俊生 版权所有：内蒙古工业大学信息工程学院 计算机系操作系统课程组 计算机专业核心课程 3.6 进程同步 2、说明 (1) 设置了两个消息Bufempty和Buffull，分别表示buffer空和满 (2) 初始化Bufempty=true，Buffull=false (3) wait(消息名)：表示进程等待合作进程发来的消息 (4) signal(消息名)：表示合作进程发送消息 操作系统（Operating Systems） 授课：赵俊生 版权所有：内蒙古工业大学信息工程学院 计算机系操作系统课程组 计算机专业核心课程 3.6 进程同步 三、使用信号量实现同步 1、私有信号量（Private Semaphore） 只与制约进程及被制约进程相关，而与整组并发进程无关。 相对实现互斥的信号量也称为公用信号量。 操作系统（Operating Systems） 授课：赵俊生 版权所有：内蒙古工业大学信息工程学院 计算机系操作系统课程组 计算机专业核心课程 3.6 进程同步 2、同步的实现步骤 (1) 定义私有信号量 (2) 为私有信号量赋初值 (3) 利用P/V原语规定进程的执行顺序 操作系统（Operating Systems） 授课：赵俊生 版权所有：内蒙古工业大学信息工程学院 计算机系操作系统课程组 计算机专业核心课程 3.6 进程同步 例如：进程Pa和进程Pb通过缓冲区队列传递数据。Pa为发送进程；Pb为接收进程。数据的接收和发送满足下面的条件：（1）缓冲区空时，Pb不能从中取数据；（2）Pa往缓冲区写数据时，缓冲区必须有一块为空；（3）缓冲区中的缓冲块按先进先出（FIFO）的方式排列。 操作系统（Operating Systems） 授课：赵俊生 版权所有：内蒙古工业大学信息工程学院 计算机系操作系统课程组 计算机专业核心课程 3.6 进程同步 解： （1）设置私有信号量并赋初值Bufempty=n，Buffull=0; （2）Pa进程的发送过程的实现(deposit(data)) 操作系统（Operating Systems） 授课：赵俊生 版权所有：内蒙古工业大学信息工程学院 计算机系操作系统课程组 计算机专业核心课程 3.6 进程同步 (3) Pb进程的接收过程的实现（remove(data)） 操作系统（Operating Systems） 授课：赵俊生 版权所有：内蒙古工业大学信息工程学院 计算机系操作系统课程组 计算机专业核心课程 3.6 进程同步 四、生产者——消费者问题 1、生产者——消费者问题 有m个生产者和k个消费者，连接在一个有n个单位缓冲区的有界缓冲上。其中，pi和cj都是并发进程，只要缓冲区未满，生产者pi生产的产品就可投入缓冲区；只要缓冲区不空，消费者进程cj就可从缓冲区取走并消耗产品。 操作系统（Operating Systems） 授课：赵俊生 版权所有：内蒙古工业大学信息工程学院 计算机系操作系统课程组 计算机专业核心课程 3.6 进程同步 m个生产者 k个消费者 n个单位缓冲区 2、生产者——消费者模型 把系统中使用某类资源的进程称为消费者； 把释放同类资源的进程称为生产者。 操作系统（Operating Systems） 授课：赵俊生 版权所有：内蒙古工业大学信息工程学院 计算机系操作系统课程组 计算机专业核心课程 3.6 进程同步 3、信号量解决生产者——消费者问题 1)设置公有信号量mutex，以实现互斥； 2)设置私有信号量empty和full，以实现同步； 3)赋初值：empty=k, full=0, mutex=1; 4)实现deposit(data)和remove(data)操作 操作系统（Operating Systems） 授课：赵俊生 版权所有