信号量机制实现进程互斥
1.分析并发进程的关键活动,划分临界区(如:对临界资源打印机的访问就应放在临界区)
2.设置互斥信号量mutex,初值为1
3.在临界区之前执行P(mutex)
4.在临界区之后执行V(mutex)
注意:
对不同的临界资源需要设置不同的互斥信号量
P、V操作必须成对出现。缺失P(mutex)就不能保证临界资源的互斥访问。缺失V(mutex)会导致资源永不被释放,等待进程永不被唤醒。
// 信号量机制实现互斥
semphore mutex = 1; //初始化信号量
P1(){
...
P(mutex); //使用临界资源前需要加锁
临界区代码段
V(mutex); //使用临界资源后需要解锁
...
}
P2(){
...
P(mutex);
临界区代码段
V(mutex);
...
}信号量机制实现进程同步
进程同步:要让各并发进程按要求有序地推进。
P1(){
代码1;
代码2;
代码3;
}
P2(){
代码1;
代码2;
代码3;
}比如,P1、P2并发执行,由于存在异步性,因此二者交替推进的次序是不确定的。
若P2的"代码4"要基于P1的"代码1"和"代码2"的运行结果才能执行,那么我们就必须保证"代码4"一定是在"代码2"之后才会执行。
这就是进程同步问题,让本来异步并发的进程互相配合,有序推进。
用信号量实现进程同步:
1.分析什么地方需要实现"同步关系",即必须保证"一前一后"执行的两个操作(或两句代码)
2.设置同步信号量S,初始为0
3.在"前操作"之后执行V(S)
4.在"后操作之前"执行P(S)
// 信号量实现进程同步
semaphore S = 0; //初始信号量,初始值为0
P1(){
代码1;
代码2;
V(S);
代码3;
}
P2(){
P(S);
代码4;
代码5;
代码6;
}若先执行到V(S)操作,则S++后,S=1。之后当执行到P(S)操作时,由于S=1,表示有可用资源,会执行S--,S的值变回0,P2进程不会执行block原语,而是继续往下执行代码4。
若先执行到P(S)操作,由于S=0,S--后S=-1,表示此时没有可用资源,因此P操作中会执行block原语,主动请求阻塞。之后此时有进程在该信号量对应的阻塞队列中,因此会在V操作中执行wakeup原语,唤醒P2进程。这样P2就可以继续执行代码4了。
信号量机制实现前驱关系
进程P1中有句代码S1,P22中有句代码S2...P3...P6中有句代码S6。这些代码要求按如下前驱图所示的顺序来执行:

其实每一对前驱关系都是一个进程同步问题(需要保证一前一后的操作)
因此
1.要为每一对前驱关系各设置一个同步变量
2.在"前操作"之后对相应的同步变量执行V操作
3.在"后操作"之前对相应的同步变量执行P操作

P1() {
...
S1;
V(a);
V(b);
...
}
P2() {
...
P(a)
S2;
V(c);
V(d);
...
}
P3() {
...
P(b);
S3;
V(g);
...
}
P4() {
...
P(C);
S4;
V(e);
...
}
P5() {
...
P(d);
S5;
V(f);
...
}
P6() {
...
P(e);
P(f);
P(g);
S6;
...
}