HYZ-OS-2017-2-进程管理-4

* * 北京交通大学计算机学院何永忠 管程的引入 基于信号量的进程同步机制的弊端 各临界资源访问进程均须自备同步操作 大量同步操作分散不利于系统管理 同步操作使用不当可能导致系统死锁 对策 软硬件资源及操作抽象描述为管程 并发进程间的同步操作，分别集中于相应的管程中，由管程专职负责同步方案 * * 北京交通大学计算机学院何永忠 2.5 管程 2.5.1 管程的引入及定义 2.5.2 管程内在机制 2.5.2 利用管程解决同步互斥问题 * * 北京交通大学计算机学院何永忠 售票退票程序 process1: //售票 begin repeat N=N-1; until false; end Process2:// 退票 begin repeat N=N+1; until false; end 共享N=100; * * 北京交通大学计算机学院何永忠 记录型信号量实现互斥 process1: begin repeat wait(mutex); N=N-1; signal(mutex); until false; end Process2： begin repeat wait(mutex); N=N+1; signal(mutex); until false; end Var mutex: semaphore :=1; * * 北京交通大学计算机学院何永忠 管程实现互斥 TYPE Ticket = MONITOR; VAR N:=100; PROCEDURE Sale() Begin N=N-1; End PROCEDURE Ret() Begin N=N+1; End * * 北京交通大学计算机学院何永忠 管程实现互斥 process1: begin repeat Ticket.Sale(); until false; end Process2： begin repeat Ticket.Ret(); until false; end TYPE Ticket = MONITOR; * * 北京交通大学计算机学院何永忠 管程的语法 TYPE monitor_name = MONITOR; PROCEDURE entry P1(…)； PROCEDURE entry P2(…)； …… BEGIN END * * 北京交通大学计算机学院何永忠 管程实现进程同步互斥 不使用信号量！ 管程monitor已经实现互斥 数据结构与操作代码的封装性 管程每次只准许一个进程占有管程以保证互斥 问题：如果资源的数目大于1，当资源用完了，一个进程需要等待如何实现？ 管程实现了互斥信号量，没有实现资源信号量。 * * 北京交通大学计算机学院何永忠 基于管程PC的生产者子程序设计 producer: Var nextp: item; begin repeat produce an item in nextp; wait(empty); wait(mutex); buffer[in] ?? nextp; in ?? (in+1) mod n; signal(mutex); signal(full); until false; end PC.put(nextp); * * 北京交通大学计算机学院何永忠 基于管程PC的消费者子程序设计 consumer: Var nextc: item; begin repeat wait(full); wait(mutex); nextc??buffer[out]; out ?? (out+1) mod n; signal(mutex); signal(empty); consume the item in nextc; until false; end PC.get(nextc); 条件变量 目的：实现同步。 方法：阻塞与唤醒 管程的阻塞队列：cond 条件变量操作原语cond.wait与cond.signal cond.wait: 将进程插入管程的阻塞队列cond。本进程退出管程，其他进程可以进入管程。 cond.signal:从队列cond中唤醒第一个进程。 被唤醒的进程能马上进入管程吗？