第四章 进程同步与互斥

第四章 进程同步与互斥
    1.进程间的相互作用
        识记
            与时间有关的错误
            进程同步互斥举例
    2.进程互斥
        领会
            临界区
                使用临界资源的程序
            临界区的使用规则
                有空让进
                无空等待
                多中择一
                有限等待
                让权等待
    3.进程同步
        领会
            典型的进程同步例子
                进程A从硬盘上读记录，每读出一个记录就存入缓冲器。进程B从缓冲器中取出记录加工，直至所有的记录都处理结束
            解决进程同步问题遇到的问题
                进程A的执行速度超过进程B的执行速度，进程A可能在进程B还没有取走一个记录前，又把新读出的一个记录送人缓冲器，于是后一个记录把上一个尚未取走的记录覆盖了
    4.信号量机制
        综合应用
            信号量和P、V操作的物理含义
                信号量表示某类可用的临界资源
                每次P操作意味着请求的进程分配到一个资源；每次V操作，意味着进程释放了一个资源
            用P、V操作解决进程间同步互斥问题
                进程A
                    P(S)；
    临界区操作；
V（S）；
                进程B
                    P(S)；
    临界区操作；
V（S）；
    5.经典的同步互斥问题
        生产者——消费者问题
            P
                while（true）{
    P（empty）；
    生产一个产品；
    送产品到缓冲区；
    V（full）；
}；
            Q
                while（true）{
    P（full）；
    从缓冲区取产品；
    V（empty）；
    消费产品；
}；
        读者——写者问题
            读者进程
                while(true){
    P(mutex);
        read_count = read_count + 1;
        if(read_count = 1) P(write);
    V(mutex);
        读文件；
    P(mutex);
        read_count = read_count - 1;
        if(read_count = 0) V(write);
    V（mutex）;
}
            写者进程
                while(true){
    P(write);
        写文件；
    V（write);
}
    6.管程机制
        识记
            管程的概念
                管程是一个由过程、变量及数据结构等组成的一个集合，它们组成一个特殊的模块或软件包
            管程的组成
                管程名称
                共享数据的说明
                对数据进行操作的一组过程
                对共享变量赋初值的语句
    7.进程通信
        领会
            共享内存
                在相互通信的进程之间设有一个公共内存区，一组进程向该公共内存中写，另一组进程从公共区中读
            消息队列
                进程间的数据交换，是以格式化的消息为单位的。程序员直接利用操作系统提供的一组通信命令，实现大量数据的传递，通信过程对用户是透明的
            信箱机制
                以发送信件以及接受回答信件为进程间通信的基本方式
            管道
                连接两个进程之间的一个打开的共享文件，专用于进程之间进行数据通信。发送进程可以源源不断地从管道一端写入数据流，接收进程在需要时可以从管道的另一端读出数据，写入和读出的信息长度都是可变的