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进程同步 进程同步的基本概念 两种形式的制约关系 () 间接相互制约关系 () 直接相互制约关系 临界资源(Critical Resouce) 生产者消费者(producerconsumer)问题是一个着名的进程同步问题它描述的是有一群生产者进程在生产产品并将这些产品提供给消费者进程去消费为使生产者进程与消费者进程能并发执行在两者之间设置了一个具有n个缓沖区的缓沖池生产者进程将它所生产的产品放入一个缓沖区中 消费者进程可从一个缓沖区中取走产品去消费尽管所有的生产者进程和消费者进程都是以异步方式运行的但它们之间必须保持同步即不允许消费者进程到一个空缓沖区去取产品也不允许生产者进程向一个已装满产品且尚未被取走的缓沖区中投放产品 Var n integer; type item=…; var buffer:array［ … n］ of item; in out: … n; counter: … n; 指针in和out初始化为在生产者和消费者进程的描述中noop是一条空操作指令while condition do noop语句表示重复的测试条件(condication)重复测试应进行到该条件变为false(假)即到该条件不成立时为止在生产者进程中使用一局部变量nextp用于暂时存放每次刚生产出来的产品而在消费者进程中则使用一个局部变量nextc用于存放每次要消费的产品 producer: repeat … produce an item in nextp; … while counter=n do noop; buffer［in］∶ =nextp; in∶ =in+ mod n; counter∶ =counter+; until false; consumer: repeat while counter= do noop; nextc∶=buffer［out］; out∶=(out+) mod n; counter∶=counter; consumer the item in nextc; until false; 虽然上面的生产者程序和消费者程序在分别看时都是正确的而且两者在顺序执行时其结果也会是正确的但若并发执行时就会出现差错问题就在于这两个进程共享变量counter生产者对它做加操作消费者对它做减操作这两个操作在用机器语言实现时常可用下面的形式描述 register∶=counter;register∶=counter; register∶=register+;register∶=register; counter∶=register;counter∶=register; 假设counter的当前值是如果生产者进程先执行左列的三条机器语言语句然后消费者进程再执行右列的三条语句则最后共享变量counter的值仍为反之如果让消费者进程先执行右列的三条语句然后再让生产者进程执行左列的三条语句counter值也还是但是如果按下述顺序执行 register∶=counter;(register =) register∶=register+;(register =) register∶=counter;(register =) register∶=register ;(register =) counter∶=register;(counter=) counter∶=register;(counter=) 临界区(critical section) 可把一个访问临界资源的循环进程描述如下 repeat critical section; remainder section; until false; 同步机制应遵循的规则 () 空闲让进 () 忙则等待 () 有限等待 () 让权等待 了解更多计算机相关基础课程视频 [] [] [] |
