进程同步与通信-使用信号量解决问题及AND信号量的基本思想

第3章-进程同步与通信-3.ppt；第3章-进程同步与通信-3.ppt;第3章 进程同步与通信●●进程同步与互斥 ●●经典进程同步问题 ●●管程 ●●AND信号量 ●●进程通信 本本章章要要点点 用信号量解决了很多同步和互斥问题，但在解决问题的过程中，同时还存在一些问题。 例： 两个进程P1和P2，它们共享两个局部变量R1和R2，因此设置两个互斥信号量mutex1和mutex2，并令它们初值为1。 //进程P1 //进程P2 P(mutex1); P(mutex2); P(mutex2); P(mutex1); 两个进程处于僵持状态，都无法继续运行 这些问题的出现促使AND信号量的产生 。●● 3.3 AND信号量 AND信号量同步机制的基本思想： 将进程在整个运行期间所需要的所有临界资源，一次性的全部分配给进程，待该进程使用完后再一起释放。只要尚有一个资源不能满足进程的要求，其他所有能分配给该进程的资源也都不予以分配。 实现方; 在第三章的课程中，我们学习了进程同步与通信的重要性，以及如何使用信号量来解决这些问题。通过介绍进程同步与互斥、经典进程同步问题、管程、AND信号量和进程通信等内容，我们了解到信号量在解决同步和互斥问题上起到了关键的作用。但在解决问题的过程中，我们也发现了一些问题。 例如，在一个示例中，有两个进程P1和P2，它们共享两个局部变量R1和R2。为了保证只有一个进程能够访问这两个变量，我们设置了两个互斥信号量mutex1和mutex2，并将它们的初始值设为1。然而，当两个进程同时试图获取mutex1和mutex2时，它们陷入了僵持状态，无法继续运行。 为了解决这些问题，引入了AND信号量的概念。AND信号量的基本思想是将进程在整个运行期间所需要的所有临界资源一次性地分配给进程，待该进程使用完后再一起释放。如果有任何一个资源不能满足进程的要求，其他所有能够分配给该进程的资源也都不予以分配。这种机制确保了进程间的临界资源的正确使用和分配。 通过使用AND信号量，我们可以解决之前例子中的僵持状态问题。当一个进程尝试获取mutex1和mutex2时，如果其中一个信号量不可用，那么另一个信号量也不会被分配给该进程，从而避免了僵持状态的发生。 在实现方面，我们可以使用二进制信号量和计数信号量来实现AND信号量。二进制信号量只有两个状态，即可用和不可用，而计数信号量可以有多个状态。通过合理地使用这些信号量，我们可以实现AND信号量来解决进程同步和互斥问题。 总结来说，通过学习进程同步与通信的内容，我们了解到了信号量在解决同步和互斥问题上的重要性，并且了解了AND信号量的概念和实现方法。通过合理地使用信号量，我们能够有效地解决进程间的同步和互斥问题，提高程序的并发性和效率。本章的内容对我们理解操作系统中进程的运行机制和设计原理有着重要的意义。