操作系统第2篇进程管理.pptVIP

TechEd 2002 第二章 进程 一、顺序程序设计 二、前趋图 三、并行程序设计 四、进程的引入 五、进程的定义 六、进程同程序的区别与联系 七、进程的五个基本特征 进程的状态及变化 一、原语 § 2.6 经典进程同步问题 有两组并发进程: 读者和写者,共享一组数据区 要求： 允许多个读者同时执行读操作 不允许读者、写者同时操作 不允许多个写者同时操作 二、读者写者问题 § 2.6 经典进程同步问题 第一类：读者优先 如果读者来： 1）无读者、写者，新读者可以读 2）有写者等，但有其它读者正在读，则新读者也可以读 3）有写者写，新读者等 如果写者来： 1）无读者，新写者可以写 2）有读者，新写者等待 3）有其它写者，新写者等待 § 2.6 经典进程同步问题 第一类读者写者问题的解法 读者： while (true) { wait(mutex); readcount ++; if (readcount==1) wait(w); signal(mutex); 读 wait(mutex); readcount - -; if (readcount==0) signal(w); signal(mutex); }; 写者： while (true) { wait(w); 写 signal(w); }; § 2.6 经典进程同步问题 第二类：写者优先 条件： 1）多个读者可以同时进行读 2）写者必须互斥（只允许一个写者写，也不能读者写者同时进行） 3）写者优先于读者（一旦有写者，则后续读者必须等待，唤醒时优先考虑写者） § 2.6 经典进程同步问题 三、哲学家就餐问题 有五个哲学家围坐在一圆桌旁，桌中央有一盘通心粉，每人面前有一只空盘子，每两人之间放一只筷子 每个哲学家的行为是思考，感到饥饿，然后吃通心粉 为了吃通心粉，每个哲学家必须拿到两只筷子，并且每个人只能直接从自己的左边或右边去取筷子 § 2.6 经典进程同步问题 为防止死锁发生可采取的措施： 最多允许4个哲学家同时坐在桌子周围 仅当一个哲学家左右两边的筷子都可用时，才允许他拿筷子（?） 给所有哲学家编号，奇数号的哲学家必须首先拿左边的筷子，偶数号的哲学家则反之 为了避免死锁，把哲学家分为三种状态，思考，饥饿，进食，并且一次拿到两只筷子，否则不拿 § 2.6 经典进程同步问题 #define N 5 void philosopher (int i) { while (true) { 思考； 取fork[i]; 取fork[(i+1) % 5]； 进食； 放fork[i]; 放fork[(i+1) % 5]； } } 哲学家就餐问题解法（1） § 2.6 经典进程同步问题 哲学家就餐问题解法（2） #define N 5 #define THINKING 0 #define HUNGRY 1 #define EATING 2 #typedef int semaphore; int state[N]; semaphore mutex=1; semaphore s[N]; § 2.6 经典进程同步问题 void test(int i) { if (state[ i ] == HUNGRY) (state [(i-1) % 5] != EATING) (state [(i+1) % 5] != EATING) { state[ i ] = EATING; signal(s[ i ]); } } § 2.6 经典进程同步问题 void philosopher (int i) { while (true) { 思考; wait(mutex); state[i] = HUNGRY; test(i); signal(mutex); wait(s[i]); 拿左筷子； 拿右筷子； 进食； 放左筷子； 放右筷子； wait(mutex) state[ i ] = THINKING； test([i-1] % 5); test([i+1] % 5); signal(mutex); } } state[ i ] = THINK