操作系统教程4版3章ch32临界区管理.pptxVIP

3.2 临界区管理3.2.1 互斥与临界区3.2.2 实现临界区管理的几种尝试3.2.3 实现临界区管理的软件方法3.2.4 实现临界区管理的硬件设施3.2.1互斥与临界区(1)并发进程中与共享变量有关的程序段叫“临界区”， 共享变量代表的资源叫“临界资源”。 与同一变量有关的临界区分散在各进程的程序段中，而各进程的执行速度不可预知。如果保证进程在临界区执行时，不让另一个进程进入临界区，即各进程对共享变量的访问是互斥的，就不会造成与时间有关的错误。互斥与临界区(2)一次至多一个进程能够进入临界区内执行；如果已有进程在临界区，其他试图进入的进程应等待；进入临界区内的进程应在有限时间内退出，以便让等待进程中的一个进入。临界区调度原则： 互斥使用、有空让进，忙则等待、有限等待，择一而入，算法可行3.2.2临界区管理的尝试 (1)bool inside1=false; //P1不在其临界区内bool inside2=false; //P2不在其临界区内cobegin /*cobegin和coend表示括号中的进程是一组并发进程*/process P1( ) { process P2( ) {while(inside2);//等待 while(inside1);//等待 inside1=true; inside2=true; {临界区}; {临界区}; inside1=false; inside2=false; } }coend临界区管理的尝试 (2)bool inside1=false; //P1不在其临界区内bool inside2=false; //P2不在其临界区内cobeginprocess P1( ) { process P2( ) { inside1=true; inside2=true; while(inside2);//等待 while(inside1);//等待 {临界区}; {临界区}; inside1=false; inside2=false;} }coend临界区管理的尝试 (3)bool inside1=false; //P1不在其临界区内bool inside2=false; //P2不在其临界区内cobeginprocess P1( ) { process P2( ) { inside1=true;while(inside1);//等待 while(inside2);//等待 inside2=true; {临界区}; {临界区}; inside1=false; inside2=false;} }coend3.2.3实现临界区的软件算法Peterson算法(1)bool inside[2];inside[0]=false;inside[1]=false;enum {0,1} turn;Peterson算法(2)cobeginprocess P0( ) { inside[0]=true; turn=1; while(inside[1]&&turn==1); {临界区}; inside[0]=false; } Peterson算法(3)process P1( ) { inside[1]=true; turn=0; while(inside[0]&&turn==0); {临界区}; inside[1]=false; }coend3.2.4实现临界区管理的硬件设施 关中断 测试并建立指令 对换指令关中断实现互斥的最简单方法关中断适用场合关中断方法的缺点测试并建立指令(1) TS指令的处理过程bool TS(bool &x) { if(x) { x=false; return true; } else return false;} TS指令管理临界区时，可把一个临界区与一个布尔变量s相连，由于变量s代表了临界资源的状态，可把它看成一把锁。 测试并建立指令(2)//TS指令实现进程互斥bool s=true;cobeginprocess Pi( ) { //i=1,2,...,n while(!TS(s)); //上锁 {临界区};