进程间的制约关系课件.ppt

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1、第6章进程间的制约关系学习要点：1.2.3.进程间的两种制约关系—互斥与同步；正确处理互斥与同步的方法——信号量以及在信号量上的P、V操作；死锁以及解决死锁的途径；进程间的高级通信。4.在多道程序的环境中，系统中的多个进程可以并发执行，同时它们又要共享系统中的资源，这些资源有些是可共享使用的，如磁盘，有些是以独占方式使用的，如打印机。由此将会引起一系列的矛盾，产生错综复杂的相互制约的关系。产生这种错综复杂的相互制约关系的原因有二：资源共享——间接制约关系进程合作——直接制约关系假定这样进行管理：为输出井设置一张“输出井文件目录表”，它由若干目录项组成。每个目录项记录一

2、个要打印输出的文件名以及该文件在磁盘的存放地址。为了管理该目录表，系统安排了两个指针：out和in。“缓输出程序”根据out的指点进行打印，out总是指向下一个被打印的文件；井管理写程序根据in的指点存放要求输出的文件目录信息，in总是指向下一个可用的目录项位置。6.1.1与时间有关的错误与时间有关的错误1.进程的并发，使一个进程何时占有处理机、占有多长时间、执行速度的快慢、以及外界对进程产生作用等都带有随机性。因此，一个进程对其他进程的影响无法预测。在操作系统里，把这种由于时间因素的影响而产生的错误，称为“与时间有关的错误”。对输入井文件目录的管理2.读in的当前内

3、容;根据指点，存入打印文件名;in的值加1;test.cgroup.probit.txt45674out7in输入井文件目录表“井管理写”程序进程Ain=7进程B读in的当前内容;根据指点，存入打印文件名;in的值加1;“井管理写”程序读in的当前内容;根据指点，存入打印文件名;in的值加1;“井管理写”程序in=8in=9实例：在复制过程中，若COPY已把R里的记录拷贝到了T中，那么GET和PUT就可以并发执行了。即GET从F里读出下一个记录送到R中的操作，与PUT从T中取出里面的内容写入G的操作，谁先做谁后做都没有关系，不会影响到复制结果的正确性。由于利用了它们并

4、发性，工作效率就会提高。但是，如果不去顾及这三者之间执行顺序的这种关系，随意让GET、COPY、PUT去并发执行，那么就会产生“与时间有关的错误”。COPY：把输入缓冲区R里的记录拷贝到输出缓冲区T里；GET：从文件F按照顺序读出一个记录，然后送入输入缓冲区R；3.通过双缓冲区复制文件编写一个复制n个记录的程序，它把文件F中的每个记录依次读到输入缓冲区R，再从R拷贝到输出缓冲区T，最后写到文件G中。假定R和T正好存放一个记录。写3个子程序作为进程来完成整个工作：记录1记录2记录nGETCOPYPUT文件F记录1记录2记录n文件G输入缓冲区R输出缓冲区TPUT：从输出缓

5、冲区T里读出一个记录，然后依照顺序写入文件G。....若不管GET、COPY、PUT的执行关系，那么可有六种执行可能：1）COPY→PUT→GET；2）COPY→GET→PUT；3）PUT→COPY→GET4）PUT→GET→COPY；5）GET→COPY→PUT；6）GET→PUT→COPY.记录3记录4记录n文件F记录2记录1文件GRT记录1GETPUT记录1记录1文件GRT记录3记录4记录n文件F记录1记录4记录n文件F记录3记录1文件GRT记录1COPY记录1记录4记录n文件F记录3记录3文件GRT记录1123.对第六种情况的分析(2)(3)(1)(4)6.1

6、.2竞争资源——互斥1.共享变量在操作系统中，把那些可以被进程共享的资源（如文件、队列、缓冲区、表格、变量等）统称为“共享变量”或“临界资源”。2.互斥与一个共享变量（或临界资源）交往的多个进程，为了保证它们各自运行结果的正确性，当其中的一个进程正在对该变量（或临界资源）进行操作时，就不允许其他进程同时对它进行操作。进程间的这种制约关系被称为“互斥”。对具有互斥关系的进程，要注意以下四点:（1）只有涉及共享变量的那一部分程序，才真正需要保证互斥地执行。通常，把进程程序中“真正需要保证互斥执行”的那一段程序，称为该进程的“临界区（或临界段）”。（2）具有互斥关系的进程，

7、并不关心对方的存在性。即使对方不存在，自己也能够正确的运行，不会受到它存在与否的影响。进程的互斥：两个或两个以上的进程不能同时进入共享同一临界资源的临界区。一个进程在临界区内逗留有限时间后，就应该退出，以便给其他进程创造进入临界区的机会。如果有若干个进程要求进入自己的临界区，那么它们不应互相排斥，致使谁也进不了临界区。.3.临界区在进程程序中，只有涉及到共享变量的那一部分程序，才真正需要保证互斥地执行。通常，把进程程序中“真正需要保证互斥执行”的那一段程序，称为该进程的“临界区（或临界段）”。4.解决临界区互斥必须遵循的准则..每次只允许一个进程进入