第四章 進程同步與互斥

第四章 進程同步與互斥
    1.進程間的相互作用
        識記
            與時間有關的錯誤
            進程同步互斥舉例
    2.進程互斥
        領會
            臨界區
                使用臨界資源的程序
            臨界區的使用規則
                有空讓進
                無空等待
                多中擇一
                有限等待
                讓權等待
    3.進程同步
        領會
            典型的進程同步例子
                進程A從硬盤上讀記錄，每讀出一個記錄就存入緩衝器。進程B從緩衝器中取出記錄加工，直至所有的記錄都處理結束
            解決進程同步問題遇到的問題
                進程A的執行速度超過進程B的執行速度，進程A可能在進程B還沒有取走一個記錄前，又把新讀出的一個記錄送人緩衝器，於是後一個記錄把上一個尚未取走的記錄覆蓋了
    4.信號量機制
        綜合應用
            信號量和P、V操作的物理含義
                信號量表示某類可用的臨界資源
                每次P操作意味着請求的進程分配到一個資源；每次V操作，意味着進程釋放了一個資源
            用P、V操作解決進程間同步互斥問題
                進程A
                    P(S)；
    臨界區操作；
V（S）；
                進程B
                    P(S)；
    臨界區操作；
V（S）；
    5.經典的同步互斥問題
        生產者——消費者問題
            P
                while（true）{
    P（empty）；
    生產一個產品；
    送產品到緩衝區；
    V（full）；
}；
            Q
                while（true）{
    P（full）；
    從緩衝區取產品；
    V（empty）；
    消費產品；
}；
        讀者——寫者問題
            讀者進程
                while(true){
    P(mutex);
        read_count = read_count + 1;
        if(read_count = 1) P(write);
    V(mutex);
        讀文件；
    P(mutex);
        read_count = read_count - 1;
        if(read_count = 0) V(write);
    V（mutex）;
}
            寫者進程
                while(true){
    P(write);
        寫文件；
    V（write);
}
    6.管程機制
        識記
            管程的概念
                管程是一個由過程、變量及數據結構等組成的一個集合，它們組成一個特殊的模塊或軟件包
            管程的組成
                管程名稱
                共享數據的說明
                對數據進行操作的一組過程
                對共享變量賦初值的語句
    7.進程通信
        領會
            共享內存
                在相互通信的進程之間設有一個公共內存區，一組進程向該公共內存中寫，另一組進程從公共區中讀
            消息隊列
                進程間的數據交換，是以格式化的消息爲單位的。程序員直接利用操作系統提供的一組通信命令，實現大量數據的傳遞，通信過程對用戶是透明的
            信箱機制
                以發送信件以及接受回答信件爲進程間通信的基本方式
            管道
                連接兩個進程之間的一個打開的共享文件，專用於進程之間進行數據通信。發送進程可以源源不斷地從管道一端寫入數據流，接收進程在需要時可以從管道的另一端讀出數據，寫入和讀出的信息長度都是可變的