操作系统之进程同步与进程互斥

一、进程同步

二、进程互斥

即临界区能进则立即进入，不能进则等待，且是让出CPU的有限等待。

三、进程互斥的软件实现方法

1. 单标志法（违背空闲让进）

2. 双标志先检查（违背忙则等待）

3. 双标志后检查（违背空闲让进、有限等待）

4. Peterson算法（未达到让权等待原则）

5. 总结

四、进程互斥的硬件实现方法

1. 中断屏蔽方法（不适用于多处理机）

2. TestAndSet(TS指令/TSL指令，不满足让权等待原则）

3. Swap指令（XCHG指令，不满足让权等待原则）

4. 总结

五、信号量机制

1. 整型信号量

2. 记录型信号量

六、用信号量机制实现进程互斥、同步、前驱关系

1. 进程互斥

2. 进程同步

信号量机制实现进程同步，记住这个套路就可以了，对于一前一后的执行语句，在需要先执行的语句之后添加V(s)即signal语句（可以理解为先生产数据才能用V(S)释放资源），在需要后执行的语句之前添加P(s)即wait语句（可以理解为要使用数据，所以先执行P(s)）

3. 进程的前驱关系

套路和上面的2个进程同步一样，只是这是复杂的更多进程同步而已。记住口诀：先执行语句之后执行V(s)；后执行语句之前执行P(s)

4. 总结

七、管程

通过信号量可以实现进程的同步、互斥，但是信号量的编写困难复杂且容易出错，因此，我们提出了管程的概念，本质是对信号量机制的“封装”，将同步与互斥的复杂操作封装起来，程序员只需要调用简单的函数就能实现进程的同步与互斥，而不必再关注复杂的PV操作。

1. 管程的定义和基本概念

2. 拓展1：用管程解决生产者消费者问题

3. 拓展2：Java中类似于管程的机制

4. 总结