华联学院《操作系统原理》课件06进程间的制约关系.pptVIP

* 第6章 进程间的制约关系 6.1 6.2 6.3 本章讲述内容： 进程间的制约关系 ； 信号量与P、V操作 ； 死锁、高级进程通信。 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。每个目录项记录一个要打印输出的文件名以及该 文件在磁盘的存放地址。 6.1 进程间的制约关系 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”。 例：对输入井文件目录的管理 2. 读in的当前内容 ; 根据指点，存入打印文件名 ; in的值加1 ; test . c group . p robit . txt 4 5 6 7 4 out 7 in 输入井文件目录表 “井管理写” 程序 . 为管理该目录表，系统安排两个指针：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。 . . 再次调度进程A运行，从断点往下做。由于它已做读in的操作，就把文件“games”存入输出井文件目录表中的第7个表目，把原来里面进程B的文件名删去，并且把in更新为9（因为进程B已把in改为8了），然后做其他的操作。 若现在进程A要求打印名为“games”的文件。为此调用“井管理写”程序。在做了准备工作后，读出in中当前的内容为7。恰在此时，系统分配给进程A的时间片到，调度进程B运行。假定现在进程B要求打印文件“mail”，于是也去调用“井管理写”程序。在做了准备工作后，它读取in中的内容。此时，in中的值没改变，得到的仍为7。于是把它的文件“mail”存入输出井文件目录表中的第7个表目，并把in改为8，然后做其他的操作。 . 这样一来，进程B要输出的文件信息全无，永远也得不到任何打印输出。另外，输出井文件目录表的表目8被跳过去了，它里面没有记录下任何要输出 的文件信息。从而产生了“与时间有关的错误”。 . 3. 例：通过双缓冲区复制文件 . 编写复制n个记录的程序，它把文件F中的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。写下面三个子程序作为进程来完成整个工作： (1) 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； (2) COPY：把输入缓冲区R里的记录拷贝到输出缓冲区T里； (3) PUT：从输出缓冲区T里读出一个记录，然后依照顺序写入文件G。 读in的当前内容 ; 根据指点，存入打印文件名 ; in的值加1 ; test . c group . p robit . txt 4 5 6 7 4 out 7 in 输入井文件目录表 “井管理写” 程序 复制时，若COPY已把R里的记录拷贝到了T中，那GET和PUT就可并发执行了。即GET从F里读下一个记录送到R中的操作，与PUT从T中取出内容写入G的操作，谁先谁后都没有关系，不会影响到复制结果的正确性。由于利用并发性，工作效率就会提高。 记录1 记录2 记录n GET COPY PUT 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T . 若不顾及这三者间执行顺序的内在 制约关系，随意让GET、COPY、PUT 并发执行，那么就会产生“与时间有关的错误”。 . 不管GET、COPY、PUT的执行关系， 有六种可能的执行顺序： 1）COPY→PUT→GET； 2）COPY→GET→PUT； 3）PUT→COPY→GET； 4）PUT→GET→COPY；5）GET→COPY→PUT；6）GET→PUT→COPY . 假定现在处于如图所示的状态， 文件F的第1个记录已顺利地复制到了 文件G，文件F的第2个记录也已由GET读到了输入缓冲区R中。 记录3 记录4 记录n 文件F 记录2 记录1 文件G R T 记录1 . GET PUT 记录1 记录1 文件G R T 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G R T 记录1 COPY 记录1 记录4 记录n 文件F 记录3 记录3 文件G R T 记录1 1 2 3 比如在前图基础上，来看第6种可能“GET→PUT→COPY”时导致的错误结果。 . .