第二章进程管理

(2) 基于共享存储区的通信方式。 例如Windows的DDE
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进 程 的同步
DDE技术通信原理
动态数据交换(Dynamic Data Exchange,DDE)是一种进程间通信形式。 两个同时运行的程序间通过DDE方式交换数据时是客户/服务器关系，一旦 客户和服务器建立起来连接关系，则当服务器中的数据发生变化后就会马 上通知客户。通过DDE方式建立的数据连接通道是双向的，即客户不但能 够读取服务器中的数据，而且可以对其进行修改。
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Var RN integer;
L, mx:semaphore ∶ = RN,1;
begin
parbegin
READER:begin
repeat
Swait(L,1,1);
Swait(mx,1,0);
…
perform read operation;
…
Ssignal(L,1); until false; end
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进 程 的同步
1. 利用记录型信号量解决生产者—消费者问题
具有n个缓冲区公用缓冲池中
互斥信号量mutex实现诸进程对缓冲池的互斥使用
信号量empty表示缓冲池中空缓冲区数量。
信号量full表示缓冲池中满缓冲区的数量。
mutex为公用信号量，full与empty与私用信号量
假定这些生产者和消费者相互等效，只要缓冲池未满，生产者
perform write operation;
signal(wmutex);
until false;
end
parend
end
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进 程 的同步
进 程 的同步
2. 利用信号量集机制解决读者-写者问题
增加限制，最多允许RN个读者读 信号量L，初值RN，用于控制读者数目 在第RN+1个读者要进入读时，会引起阻塞 使用Swait(S, 1, 0)的方法实现开关作用
Readcount:integer ∶ = 0; begin parbegin READER:begin
repeat wait(rmutex); if readcount=0 then wait(wmutex); Readcount ∶ = Readcount+1; signal(rmutex);
… perform read operation;
便可将消息送入缓冲池；只要缓冲池未空，消费者便可从缓冲池
中取走一个消息。
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Var mutex, empty, full:semaphore ∶= buffer:array［0, …, n-1］ of item; in, out: integer ∶= 0, 0;
begin
parbegin
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2.6.1 高级进程通信的类型
进 程 的同步
高级通信的定义：P54
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2.6.1 进程通信的类型
1. 共享存储器系统(Shared-Memory System)
进 程 的同步
(1) 基于共享数据结构的通信方式。 例如生产者-消费者问题中的缓冲池。 该方式增加程序员负担，OS只须提供共享空间，低效，只 能传递少量数据。
… 第二章进程管理
进 程 的同步
wait(rmutex); readcount ∶ = readhen signal(wmutex);
signal(rmutex);
until false;
end
WRITER:begin
repeat
wait(wmutex);
until false;
end
parend
end
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进 程 的同步
2.4.3 读者-写者问题
1. 利用记录型信号量解决读者-写者问题
进 程 的同步
互斥信号量Wmutex：实现Reader与Writer进程的互斥
整型变量Readcount表示正在读的进程数目。
仅当Readcount=0, 表示尚无Reader进程在读时，Reader进程才 需要执行wait(Wmutex)操作。若wait(Wmutex)操作成功，Reader 进程便可去读，相应地，做Readcount+1操作。
进 程 的同步
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进 程 的同步
管程的基本概念
管程由三部分组成：① 局部于管程的共享变量说明； ② 对该数据结构进行操作的一组过程；③ 对局部于管程 的数据设置初始值的语句。此外，还须为管程赋予一个 名字。
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2.6 进 程 通 信
进 程 的同步
信号量适合同步控制， 不适宜作为通信工具。 因此需要高级进程通信方式。
end
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1,n,0;
进 程 的同步
consumer:begin
repeat
wait(full);
wait(mutex);
nextc ∶ = buffer(out);
out ∶ = (out+1) mod n;
signal(mutex);
signal(empty);
consumer the item in nextc;
proceducer:begin
repeat
…
producer an item nextp;
…
wait(empty);
wait(mutex); buffer(in) ∶= nextp; in ∶= (in+1) mod n;
signal(mutex);
signal(full);
until false;
进 程 的同步
第二章 进程管理
2.1 进程的基本概念 2.2 进程控制 2.3 进程同步
2.4 经典进程的同步问题 2.5
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上节回顾
进 程 的同步
1. 四种信号量的比较 2. 生产者--消费者问题
➢ 两私一公的典型，公用信号量与私用信号量 ➢ 公用信号量用于资源（变量）互斥，一般在同个过程中 ➢ 私用信号量用于进程控制，多交叉在不同过程中 ➢ 先私后公 3. 哲学家就餐问题：AND信号量
仅当Reader进程在执行了Readcount减1操作后其值为0时，才须 执行signal(Wmutex)操作，以便让Writer进程写。
因为Readcount是一个可被多个Reader进程访问的临界资源，因 此，应该为它设置一个互斥信号量rmutex。
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读者Var rmutex, wmutex:semaphore ∶ = 1,1;
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进 程 的同步
WRITER:begin repeat Swait(mx,1,1; L,RN,0); perform write operation; Ssignal(mx,1); until false; end
parend end
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2.5 管 程 机 制