操作系统-第三章进程管理4(同步与互斥1).pptVIP

3.4.6 进程的挂起和激活 当出现了引起进程挂起的事件时，用户请求将自己挂起，或者父进程请求挂起自己的子进程，应该利用挂起原语suspend( ) 挂起原语的执行过程：检查被挂起进程的状态；如果处于活动就绪状态，就将它改为静止就绪；如果处于活动阻塞，则改为静止阻塞。 进程的激活过程 当发生激活事件后，系统利用激活原语Active()将指定进程激活。激活原语先将进程从外存调入内存，然后检查进程的状态。 静止就绪 活动就绪 静止阻塞 活动阻塞;执行;;3.5 进程的同步与互斥;并发系统中诸进程由于资源共享、进程合作，而产生进程之间的相互制约；又因共享资源的方式不同，而导致两种不同的制约关系： 1 间接制约关系（进程互斥） 由于共享资源而引起的暂临界区内不允许并发进程交叉执行的现象。由共享公有资源而造成的对并发进程执行速度的间接制约 2 直接制约关系（进程同步） 由于并发进程互相共享对方的私有资源所引起的直接制约。;什么叫互斥？ 一组并发进程中的一个或多个程序段，因共享某一公有资源而导致它们必须以一个不允许交叉执行的单位执行。即不允许两个以上的共享该资源的并发进程同时进入临界区称为互斥。 临界资源:一次仅允许一个进程使用的资源。 临界区：每个进程中访问临界资源的那段代码（critical section）。 （不允许多个并发进程交叉执行的那段程序); 临界区的管理 计算机专家Dijkstra 1965年提出临界区设计原则，即一组并发进程互斥执行时必须满足： ①每次至多有一个进程处于临界区 ②当若干进程同时要求进入它们的临界区时，应在有限时间内使一进程进入临界区，而不应相互堵塞而致使彼此不能进入临界区 ③进程仅在临界区内逗留有限的时间。 简言之，同步机制的准则有：1 空闲让进；2 忙则等待；3 让权等待；4 有限等待； ; 一种可能的办法是对临界区加锁以实现互斥。 设临界区的类名为Ｓ，为了保证每一次临界区中只能有一个程序段被执行，又设锁定位Key[S]，Key[S]表示锁定位属于类名为Ｓ的临界区。加锁后的临界区程序描述如下： lock ( key[S] ) 临界区 unlock( key[S] ); 设key[S]=1时表示类名为S的临界区可用，key[S]=0时表示类名为Ｓ的临界区不可用。则，unlock(key[S])只用一条语句即可实现。即： key[S] 1 不过，由于lock(key[S])必须满足key[S]=0时，不允许任何进程进入临界区，而key[S]=1时仅允许一个进程进入临界区的准则，因而实现起来较为困难。 ;一种简便的实现方法是：  lock(x)= begin local v repeat v x until v=1 (临界资源成为可用） x 0 end; 不过，这种方法是不能保证并发进程互斥执行所要求的准则（3）的（只允许一个进程进入临界区）。为了解决这个问题，有些机器在硬件中设置了“测试与设置(test and set)指令”。 此外，有一点需要注意的是：在系统试验时锁定为key[S]总是设置在公有资源所对应的数据结构中的。 ;;加锁法和Ｐ、Ｖ原语法： 加锁法是采用反复测试lock而实现互斥的，存在CPU浪费和不公平现象；而Ｐ、Ｖ原语法是采用信号量来管理相应的临界区的共有资源，信号量的值只能由Ｐ、Ｖ原语操作来改变，克服了加锁法的弊端。; 3.6 进程同步 概念：指多个合作进程为了完成同一个任务，它们在执行速度上必须相互协调，即一个进程的执行依赖于另一个进程的消息，当没有消息时要等待，直到消息到达被唤醒。 具有同步关系的一组并发进程称为合作进程，合作进程间互相发送的信号称为消息或事件。; 到站停车;进程同步的传送消息实现 如果对一个事件或消息赋以唯一的消息名，则过程wait (消息名）表示进程等待合作进程发来消息，功能是等待到消息名为true的进程继续执行； 过程signal (消息名）表示向合作进程发送消息，功能则是向合作进程发送所需要的消息名，并将其值置为true。;例：计算进程和打印进程的同步关系. 设消息名bufempty表示buf空, 初始化 bufempty =true, Pc: while(true){ wait(bufempty) 计算 buf?计算结果 bufempty ? false signal(buffull)};进程同步和互斥间的关系 相似处：进程的互斥实际