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管程的理解

时间:2019-10-08 07:44:26来源:IT技术作者:seo实验室小编阅读:56次「手机版」
 

一、     管程的概念

1.     管程可以看做一个软件模块,它是将共享的变量和对于这些共享变量的操作封装起来,形成一个具有一定接口的功能模块,进程可以调用管程来实现进程级别的并发控制。

2.     进程只能互斥得使用管程,即当一个进程使用管程时,另一个进程必须等待。当一个进程使用完管程后,它必须释放管程并唤醒等待管程的某一个进程。

3.     在管程入口处的等待队列称为入口等待队列,由于进程会执行唤醒操作,因此可能有多个等待使用管程的队列,这样的队列称为紧急队列,它的优先级高于等待队列。

二、     管程的特征

1.     模块化。

管程是一个基本的软件模块,可以被单独编译。

2.     抽象数据类型。

管程中封装了数据及对于数据的操作,这点有点像面向对象编程语言中的类。

3.     信息隐藏。

管程外的进程或其他软件模块只能通过管程对外的接口来访问管程提供的操作,管程内部的实现细节对外界是透明的。

4.     使用的互斥性。

任何一个时刻,管程只能由一个进程使用。进入管程时的互斥由编译器负责完成。

三、     enter过程、leave过程、条件型变量c、wait(c) 、signal(c)

1.     enter过程

一个进程进入管程前要提出申请,一般由管程提供一个外部过程--enter过程。如monitor.enter()表示进程调用管程Monitor外部过程enter进入管程。

2.     leave过程

当一个进程离开管程时,如果紧急队列不空,那么它就必须负责唤醒紧急队列中的一个进程,此时也由管程提供一个外部过程—leave过程,如Monitor.leave()表示进程调用管程Monitor外部过程leave离开管程。

3.     条件型变量c

条件型变量c实际上是一个指针,它指向一个等待该条件的PCB队列。如notfull表示缓冲区不满,如果缓冲区已满,那么将要在缓冲区写入数据的进程就要等待notfull,即wait(notfull)。相应的,如果一个进程在缓冲区读数据,当它读完一个数据后,要执行signal(notempty),表示已经释放了一个缓冲区单元。

4.     wait(c)

wait(c)表示为进入管程的进程分配某种类型的资源,如果此时这种资源可用,那么进程使用,否则进程被阻塞,进入紧急队列。

5.     signal(c)

signal(c)表示进入管程的进程使用的某种资源要释放,此时进程会唤醒由于等待这种资源而进入紧急队列中的第一个进程。

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