进程互斥的硬件实现方法…

阅读本篇之前推荐阅读以下姊妹篇: <秒杀多线程第四篇一个经典的多线程同步问题> <秒杀多线程第五篇经典线程同步关键段CS> <秒杀多线程第六篇经典线程同步事件Event> <秒杀多线程第七篇经典线程同步互斥量Mutex> <秒杀多线程第八篇经典线程同步信号量Semaphore> <秒杀多线程第九篇经典线程同步总结关键段事件互斥量信号量> <秒杀多线程第十篇生产者消费者问题> <秒杀多线程第十一篇读者写者问题>…

4.5 同步和P-V操作 4.5.1 同步和互斥的概念 进程的互斥关系 例子 进程的互斥关系 多个进程由于共享了独占性资源,必须协调个进程对资源的存取顺序:确保没有两个或以上的进程同时进行存取操作. 互斥和资源共享相关 资源:临界资源 存取操作区域:临界区 进程的同步关系 若干合作进程为了完成一个共同的任务,需要相互协调运行步伐,一个进程开始某个操作之前必须要求另一个进程已经完成某个操作,否则前面的进程只能等待. 进程同步的例子:司机和售票员 司机和售票员之间的操作属于同步关系 司机:起步.行驶…

上面的文章讲解了在Windows系统下实现多线程同步互斥的方法,为了提高在实际问题中分析和思考多个线程之间同步互斥问题的能力,接下来将讲解PV操作,这也是操作系统中的重点和难点.本文将会先简要介绍下PV操作的来源和基本使用方法,然后再通过两道经典的计算机考研真题--放水果和安全岛来示范如何运用PV操作. 先讲讲PV操作的起源和用法. 1962年,荷兰学者Dijksrta在参与X8计算机的开发中设计并实现了具有多道程序运行能力的操作系统--THE Multiprogramming System.为…

信号量的概念 1．信号量的类型定义 信号量(semaphore)的数据结构为记录型数据结构一个值和一个指针,指针指向等待该信号量的下一个进程.信号量的值与相应资源的使用情况有关,在操作系统中,信号量用以表示物理资源的实体,它是一个与队列有关的整型变量..当它的值大于0时,表示当前可用资源的数量:当它的值小于0时,其绝对值表示等待使用该资源的进程个数.注意,信号量的值仅能由PV操作来改变. 一般来说,信号量S>=0时,S表示可用资源的数量.执行一次P操作意味着请求分配一个单位资源,因此S的值减1:…

PV操作的核心就是 PV操作可以同时起到同步与互斥的作用. 1.同步就是通过P操作获取信号量,V操作释放信号量来进行. 2.互斥其实就是,同时操作P操作,结束后进行V操作即可做到. Java上实现PV操作可以通过Semaphore来实现. package com.multithread.pvoperator; import java.util.concurrent.Semaphore; /* P(S): ①将信号量S的值减1,即S=S-1: ②如果S>=0,则该进程继续执行:否则该进程置为等待状…

看一个较为复杂的生产者-消费者问题: 问题描述 桌子上有一只盘子,每次只能向其中放入一个水果.爸爸专向盘子中放苹果,妈妈专向盘子中放橘子,儿子专等吃盘子中的橘子,女儿专等吃盘子中的苹果.只有盘子为空时,爸爸或妈妈就可向盘子中放一个水果:仅当盘子中有自己需要的水果时,儿子或女儿可以从盘子中取出. 问题分析 1) 关系分析.这里的关系稍复杂一些,首先由每次只能向其中放入一只水果可知爸爸和妈妈是互斥关系.爸爸和女儿.妈妈和儿子是同步关系,而且这两对进程必须连起来,儿子和女儿之间没有互斥和同步关系,因为…

http://blog.csdn.net/yanghaoran321/article/details/7872722 程序要求: 创建一个写端和一个读端,写端写入数据后读端才开始读,读端读完数据后,写端才可以开始写,这样的同步采用信号机制实现,并且写端与读端打开顺序不同也能实现功能: 程序如下: (1)write.c(写端) #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <s…

原文地址:http://blog.csdn.net/speedme/article/details/17597373 上篇博客中(进程同步之临界区域问题及Peterson算法),我们对临界区,临界资源,锁机制详细解读了下,留下了一个问题,就是锁机制只能判断临界资源是否被占用,所以他解决了互斥问题,但是他不能确定前面的进程是否完成,所以他不能用于同步问题中.下面就为你讲解信号量机制是如何解决这一问题的. 1.信号量机制 信号量机制即利用pv操作来对信号量进行处理.   原文地址:http://bl…

1. ucore lab7介绍 ucore在前面的实验中实现了进程/线程机制,并在lab6中实现了抢占式的线程调度机制.基于中断的抢占式线程调度机制使得线程在执行的过程中随时可能被操作系统打断,被阻塞挂起而令其它的线程获得CPU.多个线程并发的执行,大大提升了非cpu密集型应用程序的cpu吞吐量,使得计算机系统中宝贵的cpu硬件资源得到了充分利用. 操作系统提供的内核线程并发机制的优点是明显的,但同时也带来了一些问题,其中首当其冲的便是线程安全问题. 并发带来的线程安全问题 线程安全指的是在拥有…

无论是计算机考研.计算机软件水平考试.计算机操作系统期末考试还是其他计算机岗位考试,P.V原语操作都是一个常考点.下面笔者总结了关于P.V操作的一些知识. 信号量是最早出现的用来解决进程同步与互斥问题的机制(也可实现进程通信),包括一个称为信号量的变量及对它进行的两个原语操作.信号量为一个整数,我们设这个信号量为:sem.很显然,我们规定在sem大于等于零的时候代表可供并发进程使用的资源实体数,sem小于零的时候,表示正在等待使用临界区的进程的个数.根据这个原则,在给信号量附初值的时候,我们显然…

在计算机操作系统中,PV操作是进程管理中的难点.首先应弄清PV操作的含义:PV操作由P操作原语和V操作原语组成(原语是不可中断的过程),对信号量进行操作,具体定义如下:    P(S):①将信号量S的值减1,即S=S-1:           ②如果S³0,则该进程继续执行:否则该进程置为等待状态,排入等待队列.    V(S):①将信号量S的值加1,即S=S+1:           ②如果S>0,则该进程继续执行:否则释放队列中第一个等待信号量的进程.PV操作的意义:我们用信号量及PV操作来…

在计算机操作系统中,PV操作是进程管理中的难点.首先应弄清PV操作的含义:PV操作由P操作原语和V操作原语组成(原语是不可中断的过程),对信号量进行操作,具体定义如下:    P(S):①将信号量S的值减1,即S=S-1:           ②如果S³0,则该进程继续执行:否则该进程置为等待状态,排入等待队列.    V(S):①将信号量S的值加1,即S=S+1:           ②如果S>0,则该进程继续执行:否则释放队列中第一个等待信号量的进程.PV操作的意义:我们用信号量及PV操作来…

本文主要内容: 信号量的实现 利用信号量解决哲学家用餐问题 利用信号量解决生产者消费者问题 一.信号量的实现 1.1 信号量结构 typedef struct { int value; struct process * list } semaphore; value代表当前信号量可以使用的数量,list代表当前信号量上所等待的进程. 1.2 P操作实现 P(semaphore * s) { s.value--; ) { add current process to s.list; block()…

实验四 简单的PV操作 专业 网络工程   姓名 方俊晖 学号 201406114309 一.        实验目的 1.掌握临界区的概念及临界区的设计原则: 2.掌握信号量的概念.PV操作的含义以及应用PV操作实现进程的同步与互斥: 3.分析进程争用资源的现象,学习解决进程互斥的方法. 二.        实验内容和要求 分析进程的同步与互斥现象,编程实现经典的进程同步问题——生产者消费者问题的模拟 生产者--消费者问题表述: 有一环形缓冲池,包含n个缓冲区(0~n-1). 有两类进程:一组…

尽人事,听天命.博主东南大学硕士在读,热爱健身和篮球,乐于分享技术相关的所见所得,关注公众号 @ 飞天小牛肉,第一时间获取文章更新,成长的路上我们一起进步 本文已收录于 CS-Wiki(Gitee 官方推荐项目,现已累计 1.4k+ star),致力打造完善的后端知识体系,在技术的路上少走弯路,欢迎各位小伙伴前来交流学习   全文脉络思维导图如下: 1. 什么是进程同步 在多道批处理系统中,多个进程是可以并发执行的,但由于系统的资源有限,进程的执行不是一贯到底的, 而是走走停停,以不可预知的速度…

第十七讲 同步互斥 进程并发执行 好处1:共享资源.比如:多个用户使用同一台计算机. 好处2:加速.I/O操作和CPU计算可以重叠(并行). 好处3:模块化. 将大程序分解成小程序.以编译为例,gcc会调用cpp,cc1,cc2,as,ld. 使系统易于复用和扩展.程序可划分成多个模块放在多个处理器上并行执行. 原子操作 原子操作是指一次不存在任何中断或失败的操作.要么操作成功完成,或者操作没有执行,不会出现部分执行的状态. 操作系统需要利用同步机制在并发执行的同时,保证一些操作是原子操作. 由…

最近学校开设了操作系统原理课程,老师要求用任意语言去模拟进程的同步和互斥问题. 在尝试的写了之后,发现这个问题非常有意思,故想记录在博客中,作为自己的学习轨迹. 个人还是比较喜欢用Java语言,所以采用了java来编写.今天记录的是多个进程访问互斥资源量的问题,互斥即是某一资源同一时刻,只允许一个进程访问,在离散数学中,对互斥定义如下 事件A和B的交集为空,A与B就是互斥事件,也叫互不相容事件.也可叙述为:不可能同时发生的事件.如A∩B为不可能事件(A∩B=Φ),那么称事件A与事件B互斥,其含义…

在整型信号量机制中,信号量被定义为一个整形变量.除初始化外,仅能通过两个标准的原子操作Wait(S)和Signal(S)来访问.其通常分别被称为P.V操作. 描述如下: P操作:S=S-1:如果S小于0,则进程进入等待状态,否则继续执行. V操作:S=S+1:如果S>=0,则唤醒等待队列中的一个等待进程. 信号量有其自身的物理含义:当S>0时,其值表示要管理的某类资源的数量:当S<0时,它的绝对值表示在相关队列中等待的进程个数. 进程的同步 一般来说,一个进程相对与另一个进程的运行速度是…

面包店烹制面包及蛋糕,由n个销售员卖出.当有顾客进店购买面包或蛋糕时,应先在取号机上取号,然后等待叫号,若有销售员空闲时便叫下一号,试用信号量和PV操作写出Bakery算法的同步程序. 设计要求 1)为每个销售员/顾客产生一个进程/线程,设计正确的同步算法: 2)每个顾客进入面包店后,即时显示"Entered",还同时显示共有几名顾客: 3)至少有个顾客: 4)多个销售员/顾客程序须共享操作函数代码. 专业程序代写c++程序代写…

就绪:除了CPU其他都行了 进程的阻塞:进程因等待某事件(如等待I/O设备,等待临街资源)而暂时不能运行的状态,此时即使处理机空闲,进程也无法使用. ************************************************************************************************************** 引起进程阻塞的事件(阻塞只能是由运行而来) 1:向系统申请资源时失败.如一个进程(A)申请打印机但是此时打印机被其他进程(B)正…

操作系统PV操作之--生产者消费者模型 个人博客主页 参考资料: Java实现PV操作 | 生产者与消费者 浙大公开课 在操作系统的多进程.多线程操作中经常会有因为同步.互斥等等问题引发出的一系列问题,我们的前辈为了解决这些问题,发明出了"信号量(Semaphore)"这么一个令人称奇的变量,就目前来看,很巧妙的解决了这些问题. 信号量是个整形变量 信号量S只允许两个标准操作wait()和signal(),或者他的发明者称呼的P操作和V操作 wait()和signal()是原子操作,不…

Java入门到精通——基础篇之多线程实现简单的PV操作的进程同步 一.概述     PV操作是对信号量进行的操作.     进程同步是指在并发进程之间存在一种制约关系,一个进程的执行依赖另一个进程的消息,当一个进程没有得到另一个进程的消息时应等待,直到消息到达才被唤醒.举例:就像消费者与生产者的关系,说吃馒头把有一个碗能盛下6个馒头,厨师不停的生产馒头,顾客不停的吃馒头,此时厨师与顾客的关系就是同步.(如下图)          下面我就为大家利用java多线程的代码实现这个操作的过程. 二.代…

http://www.cnblogs.com/zyp4614/p/6033757.html (java 与操作系统进程同步问题(一)----互斥问题) 今天写的是最经典的生产者消费者问题,最简单的版本,即只有一个缓冲区,缓冲区中只能放一个物品,即不考虑互斥关系. 问题简单分析: 生产者在缓冲区为空的时候可以往缓冲区中放产品,消费者可以在缓冲区不空(即缓冲区中有产品时)可以取一个产品. 首先可以确定有两个信号量 第一个信号量,是缓冲区是否空,当空的时候生产者可以放入产品,初值为1,因为默认缓冲区是…

同步 两个或两个以上随时间变化的量在变化过程中保持一定的相对关系. 互斥 对一组并发进程,一次只有一个进程能够访问一个给定的资源或执行一个给定的功能. 互斥技术可以用于解决诸如资源争用之类的冲突,还可以用于进程间的同步,使得它们可以合作.典型例子便是生产者/消费者模型. 同步互斥的实现思路主要有两种: 软件方法(这里讲的) 信号量 使用POSIX线程库(pthread_),来创建线程,管理线程,实现同步互斥. POSIX(可移植操作系统)线程是线程的POSIX标准,定义了创建和操作线程的一套AP…

一.同步和互斥机制 信号量 互斥锁 同步:指多个任务按照约定的先后次序相互配合来完成一件事情. 比如读线程等待写线程写完之后再去读. 二.信号量-P/V操作 P(s)含义: if(信号量>0) { 申请资源的任务运行; 信号量--; } else {申请资源的任务阻塞} V(S)含义: 信号量++; if(有任务在等待资源) { 唤醒等待的任务,让其继续运行. } 三.Posix信号量: 无名信号量(基于内存的信号量):多用于同一进程的多个线程之间. 有名信号量:既可用于线程之间,也可用于进程之…

版权声明:本文为本文为博主原创文章,转载请注明出处.如有错误,欢迎指正.博客地址:https://www.cnblogs.com/wsg1100/ 目录 一.xenomai 资源管理简要 二.优先级倒置 1. 什么是优先级倒置 2. 优先级反转解决办法 一.xenomai 资源管理简要 同步:任务间的直接制约关系,A要继续执行需要B完成某一个操作操作才能继续进行. 互斥:任务间的间接制约关系,A访问了资源B就不能去访问,必须等A访问完了才行. 操作系统提供了任务间的同步互斥机制,如信号量信号量(…

信号量是一种变量类型,用一个记录型数据结构表示,有两个分量:信号量的值和信号量队列指针 除了赋初值外,信号量仅能通过同步原语PV对其进行操作 s.value为正时,此值为封锁进程前对s信号量可施行的P操作数,即s代表实际可用的物理资源 s.value为负时,其绝对值为对信号量s实施P操作而被封锁并进入信号量s等待队列的进程数,即登记排列在s信号量队列之中等待的进程个数 s.value为0时,无资源且无进程等待 信号量按其取值可分为二值信号量和一般信号量(计数信号量),记录型信号量和PV操作定义为…

文章对应视频的第12课,第5.6.7.8节. 在这之前还有查询方式的驱动编写,中断方式的驱动编写,这篇文章中暂时没有这些类容.但这篇文章是以这些为基础写的,前面的内容有空补上. 按键驱动——按下按键,打印键值: 目录 概要 poll机制 异步通知 同步互斥阻塞 定时器防抖 概要: 查询方式: 12-3 缺点:占用CPU99%的资源.中断方式:12-4 缺点:调用read函数后如果没有按键按下,该函数永远不会结束,一直在等待按键按下. 优点:使用到了休眠机制,占用cpu资源极少.poll机制: 1…

这几天,陆续有那么三两个同学跟我讨论了一下关于软考上的PV操作的题,吾虽不才,但还是把同学们讲通了,在此,特分享一下自己的思路和想法,愿对大家有点帮助! 下面,我们就通过自己做过的试卷上两道题来分析: N1: 相信大家对这道题不陌生吧,有几个人栽在这上面了?首先这是一个同步问题! 现在我们把它转化一下: 其实吧,很多人是栽在这上面了,因为他们把S1,S2,S3,S4这几个信号量和P1,P2,P3,P4过分的联系起来了,想成是谁释放出来,通知谁的!其实思路是对的,但是核心弄错了,其实,S1,S2,…