计算机操作系统进程同步

第3章

程进步与通信●同程同步与互斥进

本要章点

经●典进同程步问题●程管●程通进信

例子引

例：P入1,P2两程共享进 变量OCUTNC(UNOT的 值初5) 为P:{1 R1COUNT=;R 1=R+1;1 OUNT=C1;R }P :2{R =C2UON; RT=R2+1;2 COUT=RN2;} 分:●析 》1行顺序P执→2P1

执行结P1果：CONUT7,为 P:2COUT为6N ●。 2》执行顺序P1:{R=1CUON}TP2 :{2=ROUCT} NP:1{1=RR11;+OUNT=RC}1 2P{:2=RR+2;1CUNO=T2R}

执行果结1P:CUOT为N, P6:2CONTU6为。

●.3 1程进的步同互与

斥步同与互的引入斥O引入S程后进由，于程的异进性，步可能会 致程序导执行果结的确不定性 ，程序执使时出现不可行再现。性 ●进互斥程与同步的要任主是使并发 务行执的进程诸之间能效有共享地源资 相互合和，作而使从程的序执行有具可再 性。现●

进同步程互与斥念●概步：指同个进多中程生的发事存件在着种某时序关系它，必须按规们时序执定行，共同完成以 项任务 一 。如4*100:力接赛工厂的，水线，商品流入的和 出库 …库●互斥 多：进程个能不同时

第3章

程进步与通信●同程同步与互斥进

本要章点

经●典进同程步问题●程管●程通进信

例子引

例：P入1,P2两程共享进 变量OCUTNC(UNOT的 值初5) 为P:{1 R1COUNT=;R 1=R+1;1 OUNT=C1;R }P :2{R =C2UON; RT=R2+1;2 COUT=RN2;} 分:●析 》1行顺序P执→2P1

执行结P1果：CONUT7,为 P:2COUT为6N ●。 2》执行顺序P1:{R=1CUON}TP2 :{2=ROUCT} NP:1{1=RR11;+OUNT=RC}1 2P{:2=RR+2;1CUNO=T2R}

执行果结1P:CUOT为N, P6:2CONTU6为。

●.3 1程进的步同互与

斥步同与互的引入斥O引入S程后进由，于程的异进性，步可能会 致程序导执行果结的确不定性 ，程序执使时出现不可行再现。性 ●进互斥程与同步的要任主是使并发 务行执的进程诸之间能效有共享地源资 相互合和，作而使从程的序执行有具可再 性。现●

进同步程互与斥念●概步：指同个进多中程生的发事存件在着种某时序关系它，必须按规们时序执定行，共同完成以 项任务 一 。如4*100:力接赛工厂的，水线，商品流入的和 出库 …库●互斥 多：进程个能不同时

实验三 进程同步

一、 实验目的：

1. 了解进程和线程的同步方法，学会运用进程和线程同步方法来解决实际

问题；

2. 了解windows系统下Win32 API或Pthread信号量机制的使用方法；

二、 实验预备内容：

1. 对书上所说基于信号量的有限缓冲的生产者－消费者问题；

2. 对于信号量的概念有大概的了解，知道如何用信号量的wiat()和

signal()函数如何取消应用程序进入临界区的忙等；

三、 实验环境说明：

此实验在Win7(32位)CodeBlocks环境下实现，采用WinAPI的信号量机制。

四、 实验内容：

设计一个程序解决有限缓冲问题，其中的生产者与消费者进程如下图所示。在Bounded-Buffer Problem（6.6.1节）中使用了三个信号量：empty（记录有多少空位）、full（记录有多少满位）以及mutex（二进制信号量或互斥信号量，以保护对缓冲区插入与删除的操作）。对于本项目，empty和full将采用标准计数信号量，而mutex将采用二进制信号量。生产者与消费者作为独立线程，在empty、full、mutex的同步前提下，对缓冲区进行插入与删除。本项目可采用Pthread或Win32 API。（本实

第二章 进程同步 一、选择最合适的答案

1. 用P、V操作管理临界区时，信号量的初值一般应定义为（ C ）。

A.–1 B.0 C.1 D.任意值

2. 有m个进程共享同一临界资源，若使用信号量机制实现对一临界资源的互斥访问，则信号量的变化范围是（ A ）。

A.1至 –(m-1) B.1至m-1 C.1至–m D.1至m 3. 在下面的叙述中，正确的是（ C ）。

A.临界资源是非共享资源 B.临界资源是任意共享资源 C.临界资源是互斥共享资源 D.临界资源是同时共享资源 4. 对进程间互斥地使用临界资源，进程可以（ D ）

A.互斥地进入临界区 B.互斥地进入各自的临界区

C.互斥地进入同一临界区 D.互斥地进入各自的同类资源的临界区

5. 设两个进程共用一个临界资源的互斥信号量mutex，当mutex＝1时表示（ B ）。

A.一个进程进入了临界区，另一个进程等待 B.没有一个进程进入临界区 C.两个进程都进入了临界区 D.两个进程都在等待

6. 设两个进程共用一个临界资源的互斥

《操作系统》课程设计

题目：进程通信与进程同步机制实践

学院名称： 计算机科学与通信工程学院 班级学号： 学生姓名：

教师姓名： 教师职称：

2016年 1 月8日

目录

一 课程设计内容

二 开发环境 二 原理

五 主要数据结构和流程

六 原语对应的函数及算法

七 测试结果与分析 八 总结

九 源程序清单

一课程设计的内容

【设计内容】

某银行提供6个服务窗口(3个对私服务窗口，2个对公服务窗口，1个理财服务窗口、一台取号机和20个供顾客等待的座位。顾客到达银行时，若有空座位，则到取号机上领取一个号，等待叫号；若没有空座位，则在门外等待或离开。取号机每次仅允许一位顾客使用，有对公、对私和理财三类号，每位顾客只能选取其中一个。当营业员空闲时，通过叫号选取一位顾客，并为其服务。 【说明】

(1)可模拟设立一个服务时间区间如9：00-17:00，也可限定最大服务人数； (2)顾客达到时间随机，办理对私、对公、理财业务随机，每位顾客服务时间可设定在一定范围内。这些都可通过随机数产生。

(3)取号时顾客拿到的号含有号码和等待的人数，例如A、B、C分别代表对私、

重庆交通大学 综合性设计性实验报告

班 级：

姓 名：实验项目名称：

实验项目性质：

实验所属课程：

实验室(中心)：

指 导 教 师 ：

实验完成时间： 计 科 专业 2010级四班 叶秀梁 模 拟 进 程 并 发 执 行 操 作 系 统 多 任 务 计算机操作系统 语 音 大 楼 8 楼 801 米波 2012 年 11 月 4 日

教师评阅意见：

实验成绩： 签名： 年 月 日

一、实验目的

1、通过实验来模拟进程的并发执行，来深入了解什么事操作系统的进程，以及进程有些什么特性。

2、了解进程间是如何做到并发执行的，进程间是如何做到资源共享的。以及验证进程在运行过程中的进度是随机的，不可控制的。

3、通过实验来了解进程的三种状态以及状态间的转换条件。 4、加深对进程概念的理解； 5、认识进程并发

操作系统课程设计报告

院（系）： 计算机工程学院 专业： 计算机科学与技术专业 学生姓名: ＿＿ 班级：＿＿ 学号:

题目： 用多进程同步方法演示“桔子-苹果”问题____ 起迄日期: ＿2012.07.02＿--2012.07.13＿ ____ 设计地点: 现代教育中心 指 导 教 师: 熊晓芸

2011—2012年度 第 2 学期 完成日期: 2012 年 7 月 13 日

一、 课程设计目的

本次实验进行操作系统课程设计的主要任务是模拟生产者和消费者的一个衍生，即

实现“橘子-苹果问题”。这个问题中有两个生产者，分别生产苹果核橘子，有两个消费者，分别消费橘子和苹果。同时，因为两个生产者和两个消费者对同一个缓冲区进行操作，所以应互斥的访问缓冲区以保证程序的正确性。本次实验的目的就是加深各个进程正确有效的对资源的访问，即同步和互斥。同时掌握信号量在互斥访问中的使用

计算机操作系统

实验名称：熟悉Linux操作系统（进程观测）

一 实验目的

（1）了解在Linux操作系统中进程的特点和表现形式 （2）掌握Linux查看进程的方式与方法 （3）在一个进程中创建另一个进程的方法

（4）掌握父进程和子进程的关系和fork的用法 二 实验内容 二、实验内容

（1）编写一个简单的程序，使用ps或top工具观察该进程的的ID号，并使用kill工具终止进程运行。

（2）编写一个程序，使用fork函数生成一个子进程，并使用相关工具观察进程状态。 三、实验步骤 (1)

#include int main() { //设计一个循环，使其反复运行，方便观察 while(1) { printf(\ } return 0; }

文件名命名为process1.c,使用gcc process1.c -o process编译该程序。运行该程序，打开其它一个终端窗口，输入命令top，观察名称为process1的进程，记录各项数据（包括进程号）。使用\进程号\直接杀死该进程。观察进程是否消失？

需要记录的数据：进程状态中的id，内存使用和CPU占有率。由于该进程一直处于循环中，思考id、内存使用和cpu占有率哪一个因素和循环

进程管理实验报告

1．实验目的：

（1）理解进程/线程同步的方法，学会运用进程/线程同步的方法解决实际问题； （2）了解windows系统或unix/linux系统下中信号量的使用方法。

2．实验内容

编写一个有关生产者和消费者的程序：每个生产者每次生产一个产品存入仓库，每个消费者每次从仓库中取出一个产品进行消费，仓库大小有限，每次只能有一个生产者或消费者访问仓库。要求:采用信号量机制。

3、环境说明

本实验是在win7环境下使用dev编译器实现的，采用Win API的信号量机制。

4、程序设计说明

该程序根据教材中的消费者生产者问题编写的，使用了教材中提供的框架思路以及库函数，使用CreateThread建立新的线程，使用CreateMutex创建一个互斥信号量，使用CreateSemaphore创建信号量，使用ReleaseMutex释放线程的互斥信号量，使用ReleaseSemaphore对指定的信号量增加指定的值，使用WaitForSingleObject等待空位，使用CloseHandle在操作结束后关闭线程和信号量。

在这个程序里我设计了三个函数：

Int main（）是主函数，其中包含了缓冲区大小的设置，生产者消费者发出请求等内

进程管理实验报告

1．实验目的：

（1）理解进程/线程同步的方法，学会运用进程/线程同步的方法解决实际问题； （2）了解windows系统或unix/linux系统下中信号量的使用方法。

2．实验内容

编写一个有关生产者和消费者的程序：每个生产者每次生产一个产品存入仓库，每个消费者每次从仓库中取出一个产品进行消费，仓库大小有限，每次只能有一个生产者或消费者访问仓库。要求:采用信号量机制。

3、环境说明

本实验是在win7环境下使用dev编译器实现的，采用Win API的信号量机制。

4、程序设计说明

该程序根据教材中的消费者生产者问题编写的，使用了教材中提供的框架思路以及库函数，使用CreateThread建立新的线程，使用CreateMutex创建一个互斥信号量，使用CreateSemaphore创建信号量，使用ReleaseMutex释放线程的互斥信号量，使用ReleaseSemaphore对指定的信号量增加指定的值，使用WaitForSingleObject等待空位，使用CloseHandle在操作结束后关闭线程和信号量。

在这个程序里我设计了三个函数：

Int main（）是主函数，其中包含了缓冲区大小的设置，生产者消费者发出请求等内