《操作系统》8并发性：互斥和同步课件.ppt

8.1 互斥和同步 8.2 实现互斥的方法讨论 8.2.1 实现互斥的硬件方法 8.3 信号量与P、V操作 8.3.1 信号量与P、V操作定义 8.3.2 用P、V操作实现互斥 8.3.3 用P、V操作实现同步 8.3.4 用P、V操作实现资源分配 8.3.5 管程 8.4 互斥、同步的样例分析 8.4.1 读者-写者问题 8.4.2 哲学家就餐问题 8.4.3 理发师理发问题 8.5 高级进程通信 8.5.1 消息缓冲通信 8.5.2 信箱通信 . 理发师程序barber()的代码描述如下： barber() { while(TRUE) { *P(custs); /* 是否有顾客等待理发 */ P(mutex); waiting=waiting-1; V(mutex); cut_hair(); /* 调用理发子程序完成理发 */ **V(barbs); } } . 顾客程序customer()的代码描述如下： customer() { P(mutex); if(waitingn) { waiting=waiting+1; *V(custs); V(mutex); **P(barbs); get_haicut(); } else V(mutex); } 功能是在custs上做P操作，判定是否有顾客等待理发。只有通过这个P操作，才表示有顾客理发，于是进入由信号量mutex控制的临界区，确保对变量waiting操作的互斥。然后调用理发子程序cut_hair()，完成理发后，在信号量barbs上做V操作，表示又有一理发师在等待工作。 顾客到达后，执行顾客程序customer()，功能是进入mutex控制的临界区，在有座椅的情况下，对信号量custs做V操作，记录等待理发的顾客数。退出mutex临界区后，对信号量barbs做P操作，申请一位理发师为顾客理发。若k个理发师现在都忙，顾客就阻塞在信号量barbs上；否则调用子程序get_haicut()，得到理发师提供的理发服务。 . . . barber()中注有“*”号的P(custs)，与customer()中注有“*”号的V(custs)是相互呼应的一对同步信号量操作；barber()中注有“**”号的V(barbs)，与customer()中注有“**”号的P(barbs)是相互呼应的又一对同步信号量操作。 返回目录 . 用P、V操作实现的通信，称为进程间的低级通信。为使进程间能真正交换数据，操作系统设计有高级通信命令，提供给用户在程序一级使用。只要准备好所需的参数，直接调用它们就能在进程间传递大量信息。 消息缓冲通信是一种直接通信方式，基本思想是消息发送者在自己的消息发送区形成消息，向系统申请消息缓冲区，把数据从消息发送区移到消息缓冲区中。通过发送命令，把这个消息缓冲区直接发送到消息接收者的消息队列里。接收者从自己的消息队列上摘下消息缓冲区，把里面的数据移到自己的消息接收区里，释放消息缓冲区。 . . 为实现消息缓冲通信，要解决如下问题： 开辟消息缓冲区，每个消息缓冲区的构成是：发送消息的进程名或标识name；发送消息的长度size；发送消息的正文内容text；下一个消息缓冲区的指针nPtr。 (1) (2) 系统要提供发送消息和接收消息的系统调用命令。比如发送命令为Send，接收命令为Receive。 (3) 进程PCB中增设管理消息队列的内容，它们是：消息队列的队首指针 hPtr；mutex——在发送和接收中，Send和Receive都要操作，保证对进程消息队列进行互斥操作的信号量mutex ，初值为1。 * * 8.5.2 信箱通信 第8章 并发性：互斥和同步 8.1 互斥和同步 8.1.1 互斥和临界区 8.1.2 同步 8.2 实现互斥的方法讨论 8.2.1 实现互斥的硬件方法 8.2.2 实现互斥的软件方法 8.3 信号量与P、V操作 8.3.1 信号量与P、V操作定义 8.3.2 用P、V操作实现互斥 8.3.3 用P、V操作实现同步 8.3.4 用P、V操作实现资源分配 8.3.5 管程 8.4 互斥、同步的样例分析 8.4.1 读者-写者问题 8.4.2 哲学家就餐问题 8.4.3 理发师理发问题 8.5 高级进程通信 8.