作業系統 預習筆記 Chap02 0211

2021-10-02 17:26:35 字數 2619 閱讀 8107

2.4.4 訊號量的應用

1、利用訊號量實現程序互斥

為使多個程序互斥訪問某臨界資源,須為該資源設定一互斥訊號量mutex,並設其初始值為1,然後將各程序訪問資源的臨界區cs置於wait(mutex) 和 signal(mutex)之間即可。

semaphore  mutex =1;

begin

parbegin

process 1

: begin

repeat

wait

(mutex)

; critical section //對資源的操作語句 例如:利用印表機列印

signal

(mutex)

; remainder section

until false;

endprocess 2

: begin

repeat

wait

(mutex)

; critical section

signal

(mutex)

; remainder section

until false;

endparend

wait 和 signal 操作 也就是 pv操作必須成對出現:所謂p操作就是申請乙個單位的資源,程序進入。簡言之就是訊號量減一;所謂v操作就是釋放乙個單位資源,程序出來。簡言之就是訊號量加一。我們知道訊號量的資料結構中,其值是指可用資源的數量。所以,成對出現就是要保證資源供給的平衡。

2、利用訊號量實現前驅關係

設有兩個併發執行的程序p1和p2,p1中有語句s1,p2中有語句s2,希望在s1執行之後再執行s2。

使程序p1和p2共享乙個公共訊號量s,並設其初始值為0.則

//程序p1

s1; //此時s大於等於零,程序繼續執行

signal

(s);

//此時s小於零,程序阻塞,釋放資源,進入阻塞佇列

//程序p2

wait

(s);

//此時s ++ ,大於零,申請資源使得程序2繼續執行s2

s2;

給出圖

用訊號量表示前驅關係

semaphore  a, b, c, d, e, f, g =0,

0,0,

0,0,

0,0;

begin

parbegin

begin s1;

signal

(a);

signal

(b); end;

begin wait

(a); s2;

signal

(c);

signal

(d); end;

begin wait

(b); s3;

signal

(e); end;

begin wait

(c); s4;

signal

(f); end;

begin wait

(d); s5;

signal

(g); end;

begin wait

(e);

wait

(f);

wait

(g); s6; end;

parend

end

3、利用記錄型訊號量實現同步有下述情況,p1和p2兩個程序因為合作完成一項任務而公用乙個變數x。程序p2要將處理結果送入x;程序p1將x的結果列印。要如何用訊號量機制實現程序同步。

semaphore empty=1;

//變數x可賦值使用,即p1的print(x)已完成

semaphore full=0;

//變數x已賦值,即p1可 print(x)

begin

parbegin

p1: begin

repeat

… …wait

(full)

;print

(x);

signal

(empty)

; … …

until false;

endp2: begin

repeat

… …wait

(empty)

; x:

=處理結果;

signal

(full)

; … …

until false;

endparend

作業系統 預習筆記 Chap02 0205

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