文章目錄

• 進(jìn)程的同步基本概念
• • 進(jìn)程同步的主要任務(wù)
  • 進(jìn)程間的制約關(guān)系
  • 臨界資源
  • 臨界區(qū)
  • 同步機(jī)制應(yīng)遵循的規(guī)則
• 信號(hào)量機(jī)制
• • 整型信號(hào)量
  • 記錄型信號(hào)量 ???
  • AND型信號(hào)量
• 信號(hào)量的應(yīng)用
• • 實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥
  • 實(shí)現(xiàn)前驅(qū)關(guān)系
  • 利用記錄型信號(hào)量實(shí)現(xiàn)同步

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進(jìn)程的同步基本概念

進(jìn)程同步的主要任務(wù)

使并發(fā)執(zhí)行的諸進(jìn)程之間能有效地共享資源和相互合作，從而使程序的執(zhí)行具有可再現(xiàn)性。

進(jìn)程間的制約關(guān)系

• 由于資源共享造成的間接相互制約關(guān)系

• 由于進(jìn)程合作造成的直接相互制約關(guān)系

臨界資源

一次僅允許一個(gè)進(jìn)程訪問的資源叫做臨界資源（互斥訪問）

臨界區(qū)

進(jìn)程中訪問臨界資源的代碼
設(shè)計(jì)流程：

• 檢查臨界資源是否可用
• 訪問
• 將正在訪問的標(biāo)志恢復(fù)為未被訪問的標(biāo)志

同步機(jī)制應(yīng)遵循的規(guī)則

• 空閑讓進(jìn)
• 忙則等待（臨界資源占用需等待）
• 有限等待（等待時(shí)間有限）
• 讓權(quán)等待（讓出CPU）

信號(hào)量機(jī)制

整型信號(hào)量

P操作 wait(S)

wait(S):While (S<=0) do no-op；# 會(huì)一直占CPU運(yùn)行，不能做到讓權(quán)等待S--;

V操作 signal(S)

signal(S):S++;

注意：P操作和V操作屬于原子操作，不可被中斷

記錄型信號(hào)量 ???

typedef struct{int value;struct process_control_block *list }semphore;wait(semaphore *S){S->value--; // 代表可用資源數(shù)-1if (S->value<0)block(S->list); // 若減1后小于0，則證明資源缺乏，故阻塞進(jìn)程 }signal(semphore *S){S->value++; // 代表可用資源數(shù)+1if(S->value<=0)wakeup(S->list); // 若加1后小于等于0，證明有阻塞的進(jìn)程，故喚醒1個(gè) }

AND型信號(hào)量

將進(jìn)程需要的資源一次性分配，運(yùn)行完后一次性釋放

Swait(S1,S2,S3...) //同時(shí)滿足所有信號(hào)量S Ssignal(S1,S2,S3...) //同時(shí)釋放所有信號(hào)量S

信號(hào)量的應(yīng)用

實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥

為進(jìn)程設(shè)置初始信號(hào)量 mutex = 1 ，將臨界區(qū)置于wait(mutex)和signal(mutex)之間

實(shí)現(xiàn)前驅(qū)關(guān)系

設(shè)置共享信號(hào)量 S = 0，實(shí)現(xiàn)先P1,后P2

S = 0 P1:語句1；...signal(S) P2:wait(S)語句1；...

利用記錄型信號(hào)量實(shí)現(xiàn)同步

semaphore empty = 1; semaphore full = 0; begin parbeginp1:beginrepeat......wait(full)print(x) # 默認(rèn)將x打印完后銷毀signal(empty)......untilendp2:beginrepeat......wait(empty);x:=處理結(jié)果 # x重新創(chuàng)建賦值signal(full);until false;end ......

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的操作系统（三）| 进程同步详解（主要任务、制约关系、临界资源、临界区、同步机制遵循规则、信号量机制、信号量的应用）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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