互斥與同步（二）

一、管程

1、定義：管程是由一個或多個過程、一個初始化序列和局部數據組成的軟件模塊，主要特點如下：

• 局部數據變量只能被管程的過程訪問。
• 進程通過調用管程的一個過程進入管程。
• 任何時候，只能有一個進程在管程中執行，調用管程的任何其他進程被掛起。

2、函數

• cwait（c）：調用進程的執行在條件c 上被掛起，管程現在可被另一個過程使用。——進入條件隊列
  
• csignal（c）：恢復在cwait 之後爲某些條件而掛起的進程的執行。——從條件隊列中取出一個

3、例子

生產者-消費者問題

cond notfull,notempty;
void append(char x)
{
     if(count == N)
         cwait(notfull);
     count ++;
     csignal(notempty);
}
void take(char x)
{
     if(count==0)
         cwait(notempty);
     count --;
     csignal(notfull);
}

二、消息傳遞

使用消息傳遞解決生產者-消費者問題

void producer()
{
     message pmsg;
     while(true)
     { 
          receive(mayproduce,pmsg);
          pmsg = produce();
          send(mayconsumer,pmsg);
     }
}
void consumer()
{
     message cmsg;
     while(true)
     { 
          receive(mayconsumer,cmsg);
          consume(cmsg);
          send(mayproduce,null);
     }
}
其中，mayproduce是生產者信箱，而mayconsumer是消費者信箱。

三、讀者-寫者問題

1、定義：有一個許多進程共享的數據區，滿足以下條件，

• 任意多的讀進程可以同時讀這個文件。
• 一次只有一個寫進程可以往文件中寫。
• 如果一個寫進程正在往文件中寫時，則禁止任何讀進程讀文件。