Bài giảng Hệ điều hành - Chương 2: Quản lý tiến trình - Đặng Minh Quân

Hệ điều hành 
Chương 2 : Quản lý tiến trình 
Tổng quan 
Giới thiệu tổng quan về tiến trình và luồng 
Điều phối tiến trình và luồng 
Cơ chế thông tin liên lạc giữa các tiến trình 
Đồng bộ hoá tiến trình 
1. Tổng quan về tiến trình và luồng 
Khái niệm tiến trình 
Khái niệm luồng 
Các trạng thái của tiến trình 
Chế độ xử lý của tiến trình 
Cấu trúc dữ liệu khối quản lý tiến trình 
Thao tác trên tiến trình 
Tiến tr ì nh và luồng trên LINUX 
Khái niệm tiến trình 
C hương trình là một thực thể thụ động , chứa đựng các chỉ thị điều khiển máy tính để tiến hành một tác vụ nào đó . 
Tiến trình là một chương trình đang xử lý , s ở hữu 
một con trỏ lệnh , 
tập các thanh ghi 
các biến . 
Khái niệm tiến trình 
Tiến trình trong bộ nhớ 
Các trạng thái của tiến trình 
Khi một tiến trình được chạy , nó sẽ thay đổi trạng thái 
new: Tiến trình đang được tạo ra 
running: Các lệnh đang được xử lý 
waiting: Tiến trình đang đợi một sự kiện nào đó 
ready: Tiến trình đang đợi để được gán cho một quá trình xử lý 
terminated: Tiến trình kết thúc 
Các trạng thái của tiến trình 
Khối quản lý tiến trình PCB 
Lưu giữ thông tin của một tiến trình 
Trạng thái tiến tình 
Bộ đếm chương trình 
Các thanh ghi CPU 
Thông tin lập lịch CPU 
Thông tin quản lý bộ nhớ 
Thông tin tài khoản 
Thông tin trạng thái I/O 
Cấu trúc dữ liệu khối quản lý tiến trình 
Thao tác trên tiến trình 
Hệ điều hành cung cấp các thao tác chủ yếu sau đây trên một tiến trình : 
tạo lập tiến trình (create) 
kết thúc tiến trình (destroy) 
tạm dừng tiến trình (suspend) 
tái kích hoạt tiến trình (resume) 
thay đổi độ ưu tiên tiến trình 
T ạo lập tiến trình (1) 
M ột tiến trình có thể tạo lập nhiều tiến trình mới bằng cách sử dụng một lời gọi hệ thống tương ứng 
T ạo lập tiến trình (2) 
định danh cho tiến trình mới phát sinh 
đưa tiến trình vào danh sách quản lý của hệ thống 
xác định độ ưu tiên cho tiến trình 
tạo PCB cho tiến trình 
cấp phát các tài nguyên ban đầu cho tiến trình 
T ạo lập tiến trình (3) 
Tiến trình cha tiếp tục xử lý đồng hành với tiến trình con. 
Tiến trình cha chờ đến khi một tiến trình con nào đó , hoặc tất cả các tiến trình con kết thúc xử lý . 
T ạo lập tiến trình (4) 
#include 
#include 
#include 
int main() { 
	 pid _t pid ; 
	 pid =fork(); 
	 if ( pid < 0) { 
	 fprintf ( stderr , "Fork Failed"); 
	r eturn 1; 
	 } else if ( pid == 0) { / * child process * / execlp (" / bin / ls "," ls ",NULL); 
	 } else { / * parent process * / 
	/ * parent will wait for the child to complete * / wait (NULL) ; 
	 printf ("Child Complete"); 
	} 
	 return 0; 
} 
Kết thúc tiến trình 
thu hồi các tài nguyên hệ thống đã cấp phát cho tiến trình 
hủy tiến trình khỏi tất cả các danh sách quản lý của hệ thống 
hủy bỏ PCB của tiến trình 
T ạm dừng tiến trình - tái kích hoạt tiến trình 
S ự đa chương (multiprogramming) 
Chế độ xử lý của tiến trình 
C hế độ không đặc quyền 
C hế độ đặc quyền 
Cơ chế hoạt động 2 c hế độ 
Chia sẻ tài nguyên hệ thống đòi hỏi hệ điều hành đảm bảo rằng một chương trình bị lỗi không thể ảnh hưởng tới các chương trình khác. 
Cung cấp hỗ trợ cho phần cứng để phân biệt giữa hai phương thức hoạt động. 
1. Chế độ người dùng – chạy chương trình thay mặt cho một người sử dụng. 
2. Monitor mode (chế độ giám sát hoặc chế độ hệ thống) - chạy chương trình thay mặt cho hệ điều hành. 
Cơ chế hoạt động 2 c hế độ (Cont.) 
B it c hế độ thêm vào phần cứng máy tính để chỉ ra chế độ hiện hành: chế độ giám sát (0) hoặc chế độ người d ù ng (1). 
Khi một ngắt hoặc lỗi xảy ra , phần cứng chuyển mạch sang chế độ giám sát. 
Các lệnh đặc quyền chỉ được thực hiện trong chế độ giám sát. 
Cơ chế hoạt động 2 c hế độ (Cont.) 
Các lệnh đặc quyền là các lệnh có thể gây hại cho hệ thống 
Lệnh c huyển từ chế độ người dùng sang chế độ hạt nhân 
Các lệnh điều khiển I/O 
Quản lý timer 
Quản lý ngắt 
 . . . 
Khái niệm luồng 
Một luồng là một đơn vị xử lý cơ bản trong hệ thống. Mỗi luồng xử lý tuần tự đoạn code của nó . 
Một luồng phải ở trong 1 tiến trình. 
1 tiến trình có thể có nhiều luồng. 
Mỗi luồng xử lý tuần tự đoạn code của nó, s ở hữu 
một con trỏ lệnh 
tập các thanh ghi 
vùng nhớ stack riêng 
Khái niệm đa luồng 
2. Điều phối tiến trình 
Khái niệm chung 
Các yêu cầu với quá trình điều phối 
Tổ chức điều phối 
Khái niệm về điều phối 
Bộ điều phối phải lựa chọn tiến trình được xử lý tiếp theo . 
Bộ phân phối sẽ chịu trách nhiệm chuyển đổi ngữ cảnh và trao CPU cho tiến trình được chọn bởi bộ điều phối để xử lý . 
Đặc điểm tiến trình 
Tính hướng xuất / nhập của tiến trình 
Tính hướng xử lý của tiến trình 
Tiến trình tương tác hay xử lý theo lô 
Độ ưu tiên của tiến trình 
Thời gian đã sử dụng CPU của tiến trình 
Thời gian còn lại tiến trình cần để hoàn tất 
Nguyên lý điều phối độc quyền 
C ho phép một tiến trình khi nhận được CPU sẽ có quyền độc chiếm CPU đến khi hoàn tất xử lý hoặc tự nguyện giải phóng CPU . 
Hoạt động điều phối CPU sẽ xảy ra khi: 
Khi tiến trình chuyển từ trạng thái đang xử lý sang trạng thái bị khóa 
Khi tiến trình kết thúc 
Nguyên lý điều phối không độc quyền 
C ho phép tạm dừng hoạt động của một tiến trình đang sẵn sàng xử lý . 
Hoạt động điều phối CPU sẽ xảy ra khi: 
Khi tiến trình chuyển từ trạng thái đang xử lý sang trạng thái bị khóa 
Khi tiến trình chuyển từ trạng thái đang xử lý sang trạng thái ready 
Khi tiến trình chuyển từ trạng thái chờ sang trạng thái 
Khi tiến trình kết thúc 
Các yêu cầu với quá trình điều phối 
Sự công bằng 
Tính hiệu qủa 
Thời gian đáp ứng hợp lý 
Thời gian lưu lại trong hệ thống 
Thông lượng tối đa 
Các danh sách sử dụng trong quá trình điều phối (1) 
danh sách sẵn sàng (ready list) 
chỉ các tiến trình đang thường trú trong bộ nhớ chính và ở trạng thái sẵn sàng tiếp nhận CPU để hoạt động 
Hệ điều hành chỉ sử dụng một danh sách sẵn sàng cho toàn hệ thống 
danh sách chờ đợi(waiting list) 
tiến trình sẽ được chuyển sang một danh sách chờ khi xảy ra các sự kiện 
mỗi một tài nguyên ( thiết bị ngoại vi ) có một danh sách chờ đợi riêng bao gồm các tiến trình đang chờ được cấp phát tài nguyên đó 
Các danh sách sử dụng trong quá trình điều phối (2) 
C huyển đổi giữa các danh sách điều phối 
Điều phối tác vụ (job scheduling) 
Quyết định lựa chọn tác vụ nào được đưa vào hệ thống và nạp những tiến trình của tác vụ đó vào bộ nhớ chính để thực hiện 
Chức năng điều phối tác vụ quyết định mức độ đa chương của hệ thống 
Đ ược kích hoạt khi 
hệ thống tạo lập một tiến trình 
có một tiến trình kết thúc xử lý 
Đ iều phối tác vụ có tần suất hoạt động thấp 
Điều phối tiến trình 
Chọn một tiến trình ở trạng thái sẵn sàng ( đã được nạp vào bộ nhớ chính , và có đủ tài nguyên để hoạt động ) và cấp phát CPU cho tiến trình đó thực h iện 
C ó tần suất hoạt động cao , sau mỗi lần xảy ra ngắt 
Điều phối t rung gian 
K ết hợp cả hai cấp độ điều phối tác vụ và tiến trình 
Chiến lược điều phối FIFO 
CPU được cấp phát cho tiến trình đầu tiên trong danh sách sẵn sàng có yêu cầ u 
Đ iều phối theo nguyên tắc độc quyền 
Có thể xảy ra hiện tượng tích lũy thời gian chờ 
K hông phù hợp với các hệ phân chia thời gian 
Chiến lược điều phối xoay vòng 
bộ điều phối lần lượt cấp phát cho từng tiến trình trong danh sách một khoảng thời gian sử dụng CPU gọi là quantum 
khi một tiến trình sử dụng CPU đến hết thời gian quantum dành cho nó, hệ điều hành thu hồi CPU và cấp cho tiến trình kế tiếp trong danh sách 
Chiến lược điều phối ưu tiên 
Mỗi tiến trình được gán cho một độ ưu tiên tương ứng 
tiến trình có độ ưu tiên cao nhất sẽ được chọn để cấp phát CPU đầu tiên 
Giải thuật điều phối với độ ưu tiên có thể theo nguyên tắc độc quyền hay không độc quyền 
Tình trạng ‘ đói CPU’ (starvation) là một vấn đề chính yếu 
Chiến lược công việc ngắn nhất 
Khi CPU được tự do, nó sẽ được cấp phát cho tiến trình yêu cầu ít thời gian nhất để kết thúc - tiến trình ngắn nhất . 
Giải thuật này cũng có thể độc quyền hay không độc quyền 
Khó khăn thực sự của giải thuật SJF là không thể biết được thời gian yêu cầu xử lý còn lại của tiến trình  
Chiến lược điều phối với nhiều mức độ ưu tiên (1) 
phân lớp các tiến trình tùy theo độ ưu tiên 
Chiến lược điều phối với nhiều mức độ ưu tiên (2) 
các tiến trình có cùng độ ưu tiên được áp dụng một giải thuật điều phối thích hợp để điều phối 
giải thuật điều phối giữa các nhóm , thường là giải thuật không độc quyền 
Chiến lược điều phối Xổ số 
phát hành một số vé số và phân phối cho các tiến trình trong hệ thống 
Khi đến thời điểm ra quyết định điều phối, sẽ tiến hành chọn 1 vé "trúng giải", tiến trình nào sỡ hữu vé này sẽ được nhận CPU 
3. Cơ chế thông tin liên lạc giữa các tiến trình 
Nhu cầu liên lạc giữa các tiến trình 
Các vấn đề nảy sinh trong việc liên lạc giữa các tiến trình 
Các cơ chế liên lạc 
Nhu cầu liên lạc giữa các tiến trình 
C ác tiến trình là những thực thể độc lập , nhưng chúng vẫn có nhu cầu liên lạc với nhau để 
Chia sẻ thông tin 
Hợp tác hoàn thành tác vụ 
Các vấn đề nảy sinh trong việc liên lạc giữa các tiến trình 
Liên kết tường minh hay tiềm ẩn (explicit naming/implicit naming) 
Liên lạc theo chế độ đồng bộ hay không đồng bộ 
Liên lạc giữa các tiến trình trong hệ thống tập trung và hệ thống phân tán 
Liên lạc bằng tín hiệu (1) 
Tín hiệu là một cơ chế phần mềm tương tự như các ngắt cứng tác động đến các tiến trình. 
Một tín hiệu được sử dụng để thông báo cho tiến trình về một sự kiện nào đó xảy ra. 
Mỗi tiến trình s ở hữu một bảng biễu diễn các tín hiệu khác nhau . 
Với mỗi tín hiệu sẽ có tương ứng một trình xử lý tín hiệu . 
Liên lạc bằng tín hiệu (2) 
Các tín hiệu được gởi đi bởi  : 
Phần cứng 
Hạt nhân hệ điều hành gởi đến một tiến trình 
Một tiến trình gởi đến một tiến trình khác 
Người dùng 
Liên lạc bằng tín hiệu (3) 
Khi một tiến trình nhận một tín hiệu , nó có thể xử sự theo một trong các cách sau  : 
Bỏ qua tín hiệu 
Xử lý tín hiệu theo kiểu mặc định 
Tiếp nhận tín hiệu và xử lý theo cách đặc biệt của tiến trình 
Liên lạc bằng tín hiệu (4) 
Liên lạc bằng tín hiệu mang tính chất không đồng bộ 
Hơn nữa các tiến trình không thể kiểm tra được sự kiện tương ứng với tín hiệu có thật sự xảy ra  ? 
các tiến trình chỉ có thể thông báo cho nhau về một biến cố nào đó , mà không trao đổi dữ liệu 
Liên lạc bằng đường ống (1) 
Một pipe là một kênh liên lạc trực tiếp giữa hai tiến trình : dữ liệu xuất của tiến trình này được chuyển đến làm dữ liệu nhập cho tiến trình kia dưới dạng một dòng các byte 
Liên lạc bằng đường ống (2) 
Tiến trình đọc pipe sẽ bị khóa nếu pipe trống, nó sẽ phải đợi đến khi pipe có dữ liệu để truy xuất. 
Tiến trình ghi pipe sẽ bị khóa nếu pipe đầy, nó sẽ phải đợi đến khi pipe có chỗ trống để chứa dữ liệu. 
Liên lạc bằng pipe là một cơ chế liên lạc một chiều (unidirectional) 
chỉ cho phép kết nối hai tiến trình có quan hệ cha-con, và trên cùng một máy tính. 
Liên lạc bằng v ùng nhớ chia sẻ (1) 
C ho nhiều tiến trình cùng truy xuất đến một vùng nhớ chung gọi là vùng nhớ chia sẻ (shared memory) . 
Một vùng nhớ chia sẻ tồn tại độc lập với các tiến trình . 
K hi một tiến trình muốn truy xuất đến vùng nhớ này , tiến trình phải kết gắn vùng nhớ chung đó vào không gian địa chỉ riêng của từng tiến trình 
Liên lạc bằng v ùng nhớ chia sẻ (2) 
phương thức này làm phát sinh các khó khăn trong việc bảo đảm sự toàn vẹn dữ liệu ( coherence ) 
không thể áp dụng hiệu quả trong các hệ phân tán 
Liên lạc bằng trao đổi thông điệp 
H ệ điều hành cung cấp các hàm IPC chuẩn (Interprocess communication) 
Send (message)  : gởi một thông điệp 
Receive (message)  : nhận một thông điệp 
Đơn vị truyền thông tin trong cơ chế trao đổi thông điệp là một thông điệp nên các tiến trình có thể trao đổi dữ liệu ở dạng có cấu trúc 
Liên lạc bằng socket (1) 
Một socket là một thiết bị truyền thông hai chiều tương tự như tập tin 
mỗi socket là một thành phần trong một mối nối nào đó giữa các máy trên mạng máy tính và các thao tác đọc / ghi chính là sự trao đổi dữ liệu giữa các ứng dụng trên nhiều máy khác nhau . 
Liên lạc bằng socket (2) 
Để thực hiện liên lạc bằng socket, cần tiến hành các thao tác  :: 
Tạo lập hay mở một socket 
Gắn kết một socket với một địa chỉ 
Liên lạc : có thể liên lạc trong chế độ không nối kết hay có nối kết 
Liên lạc bằng socket (3) 
Liên lạc trong chế độ không liên kết 
hai tiến trình liên lạc với nhau không kết nối trực tiếp 
mỗi thông điệp phải kèm theo địa chỉ người nhận . 
người gởi không chắc chắn thông điệp của học được gởi đến người nhận , 
một thông điệp có thể được gởi nhiều lần , 
hai thông điệp đượ c gởi theo một thứ tự nào đó có thể đến tay người nhận theo một thứ tự khác . 
Liên lạc bằng socket (4) 
Liên lạc trong chế độ nối kết theo mô hình client – server 
server sử dụng lời gọi hệ thống listen và accept để nối kết với client 
client và server có thể trao đổi thông tin bằng cách sử dụng các primitive send và receive 
4. Đồng bộ hoá tiến trình 
Nhu cầu đ ồng bộ hoá tiến trình 
Giải pháp « busy waiting » 
G iải pháp « sleep and wakeup » 
Yêu cầu độc quyền truy xuất (Mutual exclusion) 
Hệ thống có tài nguyên không thể chia sẻ chỉ chấp nhận một tiến trình sử dụng tại một thời điểm 
Nếu nhiều tiến trình sử dụng tài nguyên đồng thời , có nguy cơ xảy ra các kết quả không dự đoán được 
C ần bảo đảm tiến trình độc quyền truy xuất tài nguyên 
Yêu cầu phối hợp (Synchronization) 
M ối tương quan về tốc độ thực hiện của hai tiến trình trong hệ thống là không thể biết trước 
Như ng có những tình huống các tiến trình cần hợp tác trong việc hoàn thành tác vụ, khi đó cần phải đồng bộ hóa hoạt động của các tiến trình 
Vấn đề tranh đoạt điều khiển (race condition) (1) 
có hai tiến trình P 1 và P 2 thực hiện công việc kế toán , và cùng chia sẻ biến taikhoan phản ánh thông tin về tài khoản 
if ( taikhoan - tienrut >=0) 
    taikhoan = taikhoan - tienrut ; 
else 
    error(«  khong the rut tien  ! »); 
Giả sử trong tài khoản hiện còn 800, P 1 muốn rút 500 và P 2 muốn rút 400 
Vấn đề tranh đoạt điều khiển (race condition) (2) 
P 1 kiểm tra điều kiện ( taikhoan - tienrut >=0) và hết thời gian xử lý , hệ điều hành cấp phát CPU cho P 2 . 
P 2 kiểm tra cùng điều kiện trên , nhận được kết quả là 400 (do P 1 vẫn chưa rút tiền ) và rút 400. Giá trị của taikhoan được cập nhật lại là 400 
Khi P 1 được tái kích hoạt và tiếp tục xử lý , nó sẽ không kiểm tra lại điều kiện ( taikhoan - tienrut >=0)- vì đã kiểm tra trong lượt xử lý trước - mà thực hiện rút tiền . Giá trị của taikhoan sẽ lại được cập nhật thành -100. Tình huống lỗi xảy ra  ! 
Miền găng (critical section) (1) 
Đoạn chương trình trong đó có khả năng xảy ra các mâu thuẫn truy xuất trên tài nguyên chung được gọi là miền găng (critical section) . 
if ( taikhoan - tienrut >=0) 
taikhoan = taikhoan - tienrut ; 
Miền găng (critical section) (2) 
Một phương pháp giải quyết tốt bài toán miền găng cần thõa mãn 4 điều kiện 
Không có hai tiến trình cùng ở trong miền găng cùng lúc . 
Không có giả thiết nào đặt ra cho sự liên hệ về tốc độ của các tiến trình , cũng như về số lượng bộ xử lý trong hệ thống 
Một tiến trình tạm dừng bên ngoài miền găng không được ngăn cản các tiến trình khác vào miền găng 
Không có tiến trình nào phải chờ vô hạn để được vào miền găng 
Giải pháp « busy waiting » 
Sử dụng các biến cờ hiệu 
Sử dụng việc kiểm tra luân phiên 
Giải pháp của Peterson 
Cấm ngắt 
Chỉ thị TSL (Test-and-Set) 
Sử dụng các biến cờ hiệu 
while (TRUE) { 
 while (lock == 1); // waitlock = 1; critical-section (); lock = 0 ;  Noncritical -section (); 
} 
Sử dụng việc kiểm tra luân phiên 
while (TRUE) { 
 while (turn != 0) ; // wait critical-section (); turn = 1 ;  Noncritical -section (); 
} 
(a) Cấu trúc tiến trình A 
while (TRUE) { 
 while (turn != 1) ; // wait critical-section (); turn = 0 ;  Noncritical -section (); 
} 
(b) Cấu trúc tiến trình B 
Giải pháp của Peterson 
while (TRUE) { 
 int j = 1-i; // j là tiến trình còn lạiinteresse [i]= TRUE;turn = j;while (turn == j && interesse [j]==TRUE); critical-section ();  interesse [i] = FALSE ;  Noncritical -section (); 
} 
Cấm ngắt 
cho phép tiến trình cấm tất cả các ngắt trước khi vào miền găng , và phục hồi ngắt khi ra khỏi miền găng . 
Khi đó , ngắt đồng hồ cũng không xảy ra , do vậy hệ thống không thể tạm dừng hoạt động của tiến trình đang xử lý để cấp phát CPU cho tiến trình khác 
Chỉ thị TSL (Test-and-Set) 
Test-and- Setlock ( boolean target){ 
Test-and- Setlock = target; 
target = TRUE; 
} 
while (TRUE) { 
while (Test-and- Setlock (lock)); critical-section (); lock = FALSE ;  Noncritical -section (); 
} 
Nhận xét 
Các giải pháp buộc tiến trình phải liên tục kiểm tra điều kiện để phát hiện thời điểm thích hợp được vào miền găng 
V iệc kiểm tra như thế tiêu thụ rất nhiều thời gian sử dụng CPU, do vậy tiến trình đang chờ vẫn chiếm dụng CPU 
G iải pháp « sleep and wakeup » 
while (TRUE) { 
	 if (busy){    blocked = blocked + 1;    sleep();}else busy = 1; 
	 critical-section (); busy = 0 ; if(blocked){    wakeup(process);    blocked = blocked - 1;} 
	 Noncritical -section (); 
} 
Semaphore (1) 
một semaphore s là một biến có các thuộc tính sau : 
Một giá trị nguyên dương e(s) 
Một hàng đợi f(s) lưu danh sách các tiến trình đang bị khóa ( chờ ) trên semaphore s 
Semaphore (2) 
Chỉ có hai thao tác được định nghĩa trên semaphore 
Down(s): giảm giá trị của semaphore s đi 1 đơn vị nếu semaphore có trị e(s) > 0, và tiếp tục xử lý . Ngược lại , nếu e(s) 0 
Up(s) : tăng giá trị của semaphore s lên 1 đơn vị . Nếu có một hoặc nhiều tiến trình đang chờ trên semaphore s , bị khóa bởi thao tác Down , thì hệ thống sẽ chọn một trong các tiến trình này để kết thúc thao tác Down và cho tiếp tục xử lý 
Tổ chức truy xuất độc quyền với Semaphores 
while (TRUE) { 
Down(s) 
critical-section (); 
Up(s) 
Noncritical -section (); 
} 
Tổ chức đồng bộ hóa với Semaphores 
P1: 
while (TRUE) { 
job1(); Up(s); // đánh thức P2 
} 
P2: 
while (TRUE) { 
Down(s); // chờ P1 job2(); 
} 
Monitors (1) 
Monitor là một cấu trúc đặc biệt bao gồm các thủ tục , các biến và cấu trúc dữ liệu có các thuộc tính sau 
Các biến và cấu trúc dữ liệu bên trong monitor chỉ có thể được thao tác bởi các thủ tục định nghĩa bên trong monitor đó . ( encapsulation ). 
Tại một thời điểm , chỉ có một tiến trình duy nhất được hoạt động bên trong một monitor ( mutual exclusive ). 
Monitors (2) 
Trong một monitor, có thể định nghĩa các biến điều kiện và hai thao tác kèm theo là Wait và Signal như sau  : gọi c là biến điều kiện được định nghĩa trong monitor: 
Wait(c): chuyển trạng thái tiến trình gọi sang blocked , và đặt tiến trình này vào hàng đợi trên biến điều kiện c . 
Signal(c) : nếu có một tiến trình đang bị khóa trong hàng đợi của c , tái kích hoạt tiến trình đó , và tiến trình gọi sẽ rời khỏi monitor. 
Monitors (3) 
monitor condition ; ; procedure Action 1 (); { } 	....  procedure Action n (); {  } end monitor ; 
Cấu trúc một monitor 
Monitors (4) 
while (TRUE) { 
Noncritical -section (); . Actioni ; //critical-section(); Noncritical -section (); 
} 
Cấu trúc tiến trình Pi trong giải pháp monitor 
Trao đổi thông điệp (1) 
Send(destination, message): gởi một thông điệp đến một tiến trình hay gởi vào hộp thư 
Receive(source,message) : nhận một thông điệp thừ một tiến trình hay từ bất kỳ một tiến trình nào , tiến trình gọi sẽ chờ nếu không có thông điệp nào để nhận 
Trao đổi thông điệp (2) 
while (TRUE) { 
Send(process controler , request message);Receive(process controler , accept message); critical-section (); Send(process controler , end message); Noncritical -section (); 
}