第三章进程的同步和通讯 (Synchronization and Communication Among Processes 教学目的: 在进程的控制的基础上这课引入进程同步和进程同步机制的 概念,它对并发执行进程的推进序列加以限制以保证互斥使用 临界资源或协同完成任务,解决程序并发执行时带来结果不可 再现问题。这课介绍了用软件、硬件、信号量机制、AND型 信号量集、一般信号量集等各种解决进程互斥同步问题的方法, 重点介绍了信号量机制的概念和用信号量机制解决进程互斥同 步问题的方法
第三章 进程的同步和通讯 (Synchronization and Communication Among Processes ) 教学目的: 在进程的控制的基础上这课引入进程同步和进程同步机制的 概念,它对并发执行进程的推进序列加以限制以保证互斥使用 临界资源或协同完成任务,解决程序并发执行时带来结果不可 再现问题。这课介绍了用软件、硬件、信号量机制、AND型 信号量集、一般信号量集等各种解决进程互斥同步问题的方法, 重点介绍了信号量机制的概念和用信号量机制解决进程互斥同 步问题的方法
教学要求: 熟悉进程间制约关系,掌握临界资源和临界区概念,掌握进 程同步和进程同步机制,熟悉利用软件方法和硬件技术解决 进程同步机制 熟练掌握信号量和P、V操作的概念、定义和实质,熟练掌握 利用信号量实现进程互斥和同步,熟悉用信号量描述前趋关 系 掌握利用信号量解生产者-消费者问题、熟悉利用信号量解读 者-写者问题等经典同步问题,掌握进程同步分析方法。 了解用AND型信号集机制、一般信号集机制解经典同步问题 熟悉进程通讯的概念和共享存储器系统、消息传送系统、管 道通信系统三类高级通讯机制,掌握消息缓冲队列通信机制。 2001年9月20日9时1分 计算机操作系统
2001年9月20日9时1分 计算机操作系统 教学要求: 熟悉进程间制约关系,掌握临界资源和临界区概念,掌握进 程同步和进程同步机制,熟悉利用软件方法和硬件技术解决 进程同步机制。 熟练掌握信号量和P、V操作的概念、定义和实质,熟练掌握 利用信号量实现进程互斥和同步,熟悉用信号量描述前趋关 系。 掌握利用信号量解生产者-消费者问题、熟悉利用信号量解读 者-写者问题等经典同步问题,掌握进程同步分析方法。 了解用AND型信号集机制、一般信号集机制解经典同步问题。 熟悉进程通讯的概念和共享存储器系统、消息传送系统、管 道通信系统三类高级通讯机制,掌握消息缓冲队列通信机制
31进程同步( Synchronization of multiple processes)的基本概念 进程间制约关系 在多道程序环境下,系统中各进程以不可预测的速度向前 推进,进程的异步性会造成了结果的不可再现性。为防止这 种现象,异步的进程间推进受到二种限制 1、资源共享关系( Cooperation Among Processes by Sharing) 多进程共享资源,运算上无关,但使用资源有关一一> 间接关系; 例如:打印机一一>互斥使用。对CPU也是一种共享。排它性。 2001年9月20日9时1分 计算机操作系统
2001年9月20日9时1分 计算机操作系统 3.1进程同步(Synchronization of multiple processes)的基本概念 进程间制约关系 在多道程序环境下,系统中各进程以不可预测的速度向前 推进,进程的异步性会造成了结果的不可再现性。为防止这 种现象,异步的进程间推进受到二种限制: 1、资源共享关系(Cooperation Among Processes by Sharing) 多进程共享资源,运算上无关,但使用资源有关――> 间接关系; 例如:打印机――>互斥使用。对CPU也是一种共享。排它性
进程同步的概念-1 2、相互合作关系(直接关系) ( Cooperation Among Processes by Communication 为完成共同任务各个进程之间可能有的关系一一>利用 同步机制加以实现。 例如一个程序的输入、计算、打印三个程序段作为三个 进程并发执行,由于这三个进程间存在着相互合作的关系, 即先输入再计算、最后再打印的关系,所以这三个进程在并 发执行时推进序列受到限制,要保证其合作关系正确,进程 间这种关系称为同步关系。司机与售票员之间的关系 例:AB(可在黑板画图)中间数据N 3、主要目的: 使并发执行的各个进程之间能有效地共享资源和相互合 作一一>可再现性。 2001年9月20日9时1分 计算机操作系统
2001年9月20日9时1分 计算机操作系统 进程同步的概念-1 2、相互合作关系(直接关系) (Cooperation Among Processes by Communication) 为完成共同任务各个进程之间可能有的关系――>利用 同步机制加以实现。 例如一个程序的输入、计算、打印三个程序段作为三个 进程并发执行,由于这三个进程间存在着相互合作的关系, 即先输入再计算、最后再打印的关系,所以这三个进程在并 发执行时推进序列受到限制,要保证其合作关系正确,进程 间这种关系称为同步关系。司机与售票员之间的关系。 例: A B(可在黑板画图)中间数据N 3、主要目的: 使并发执行的各个进程之间能有效地共享资源和相互合 作――>可再现性
3.1.1临界资源 临界资源 象打印机这类资源一次只允许一个进程使用的资源称为临 界资源。或者:进程之间必须采用互斥方式共享的资源称为 临界资源 硬件资源打印机、磁带机 纸带机、读卡机 软件资源消息缓冲队列 变量、中间结果 数组 缓冲区等 共享资源:当然还有一类象磁盘等资源,它允许进程间共享, 即可交替使用 临界资源又称独享资源 2001年9月20日9时1分 计算机操作系统
2001年9月20日9时1分 计算机操作系统 3.1.1 临界资源 临界资源 象打印机这类资源一次只允许一个进程使用的资源称为临 界资源。或者:进程之间必须采用互斥方式共享的资源称为 临界资源。 硬件资源 打印机、磁带机 纸带机、读卡机 软件资源 消息缓冲队列 变量、中间结果 数组 缓冲区等 共享资源:当然还有一类象磁盘等资源,它允许进程间共享, 即可交替使用。 临界资源又称独享资源