管程的引入

管程概念

管程的构成

管程的语法

管程的基本特性

条件变量

管程的引入

信号量机制的引入解决了进程同步的描述问题，但信号量的大量同步操作分散在各个进程中不便于管理，还有可能导致系统死锁。如：生产者消费者问题中将P、V颠倒可能死锁。

为此Dijkstra于1971年提出：把所有进程对某一种临界资源的同步操作都集中起来，构成一个所谓的秘书进程。凡要访问该临界资源的进程，都需先报告秘书，由秘书来实现诸进程对同一临界资源的互斥使用。

管程概念

Hansan为管程所下的定义是：管程定义了一个数据结构和能为并发进程所执行的一组操作，这组操作能同步进程和改变管程中的数据。

管程的构成

局部于管程的共享数据结构

对共享数据结构进行操作的一组函数

对局部于管程的数据设置初始值的语句

管程的语法

Monitor monitor _name;/*管程名*/

variable declarations; /*共享变量说明*/

void Entry P1(...) /*对数据结构操作的函数*/

{ … }

void Entry P2(...)

{ … }

┆

void Entry Pn(...)

{ … }

{

initialization code; /*设初值语句*/

}

管程的基本特性

局部于管程的数据只能被局部于管程内的函数所访问。

一个进程只有通过调用管程内的函数才能进入管程访问共享数据。

每次仅允许一个进程在管程内执行某个函数。

由于管程是一个语言成分，所以管程的互斥访问完全由编译程序在编译时自动添加上，无需程序员关心，而且保证正确。

条件变量

利用管程实现同步时，还应设置条件变量和在条件变量上进行操作的两个同步原语。

条件变量用于区别各种不同的等待原因。其说明形式为： condition ： x，y;

同步原语wait和signal。wait使调用进程等待，并将它排在相应的等待队列上;signal唤醒等待队列的队首进程。使用方式为：x.wait，x.signal。