处理机管理（进程管理）

一、进程互斥与同步及PV操作

（1）信号量sem是一个整数。

（2）当sem>=0时，代表可供并发进程使用的资源实体数。

（3）当sem<0时，代表正在等待状态的进程数。

（4）操作信号量的P操作和V操作，都是不可分割的原子操作，也称为原语。

 

（5）P（sem）操作的作用：将sem值减一；

         若sem值成为负数，则调用P操作的进程暂停执行，直到另一个进程对同一信号量sem做V操作。

       P(sem){

                sem - - ;

                if(sem<0)    进程进入等待状态;

               else  继续执行;

       }

 

（6）V（sem）操作的作用：将sem加一；

         若sem<=0，从与sem有关的进程队列中选择一个进程，唤醒它。

         V(sem){

                   sem + + ;

                  if(sem<=0)     唤醒队列中的一个等待进程;

                  else  继续执行;

        }

 

（7）进程互斥的作用：为了保护共享资源（如公共变量等），使它们不被多个进程同时访问，就要阻止这些进程同时执行访问这些资源的代码段，这些代码段被称为临界区，这些资源被称为临界资源。

 

（8）进程互斥的定义：保证临界资源在某一时刻只被一个进程访问（不允许 共享临界资源的 两个以上的 并发进程 同时 进入临界区）。

 

（9）进程互斥的实现：利用 P - V原语 和 公用信号量  解决进程互斥问题。互斥信号量的初值为一。

 

（10）进程同步的定义：（一个流水线）一组并发进程因直接制约而相互发送消息，进行互相合作、互相等待，使得各进程按一定的速度执行的过程。

（11）进程同步的实现：引入 私用信号量（私用信号量只与制约进程和被制约进程有关，而不是与整组并发进程相关），并为私用信号量赋初值，最后利用P - V原语 和 私用信号量规定各进程的执行顺序。

 

二、进程通信与管程

（1）进程通信：在进程间通信。

                                进程间的通信根据通信内容可以划分为两种：控制信息的传送和大批量数据的传送。

                                低级通信：控制信息的传送（比如：进程的互斥和同步是通过信号量进行通信来实现的）。

                                高级通信：大批量数据的传送。

                                 高级通信原语提供两种通信发方式：有缓冲区的和无缓冲区的通信。

（2）管程（管理过程）的定义：一个新的同步机制，一个由过程、变量及数据结构等组成的集合。

                                              （代表共享资源的）数据及（在其上操作的一组）过程就构成了管程。

                                             在任一时刻最多只有一个进程能够进入管程，其他的等待。

                                              管程使得进程之间的临界区互斥实现了自动化，臂信号量更容易保证并发进程的正确性。