进程同步与进程互斥

进程同步：

进程同步：在多道程序环境下，进程是并发执行的，不同进程之间存在着不同的相互制约关系。

进程同步的概念：把异步环境下的一组并发进程因直接制约而互相发送消息、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称为进程间的同步。具有同步关系的一组并发进程称为合作进程，合作进程间互相发送的信号称为消息或事件。

进程间制约关系：

（1）资源共享关系：

1.互斥共享方式

2.同时共享方式

（2）相互合作关系

 

 进程互斥：

1.进程互斥概念：

两个或两个以上的进程，不能同时进入关于同一组共享变量的临界区域，否则可能发生与时间有关的错误，这种现象被称作进程互斥· 也就是说，一个进程正在访问临界资源，另一个要访问该资源的进程必须等待。

 

 临界资源：一个时间段内只允许一个进程使用的资源称为临界资源

2.临界资源的互斥访问的四个部分：

1.进入区

2.临界区

3.退出区

4.剩余区

 

3.为实现进程互斥，所有的同步机制应该遵循四大准则：

 

 

 

 进程互斥的软件实现方法：

1.单标志法：

 该算法可以实现“在同一时刻最多只允许一个进程访问临界区”

 

 缺点：该算法先让P0进入访问区，再有P1进入，然后轮流访问。若P0一开始不进行访问，P1只能卡在就绪中，只能等P0访问结束后才能进行访问，若P0一直不访问，则P1只能一直等待（这时候CPU处于空闲阶段）。违背了“空闲让进”的原则。

 2.双标志先检查法：

 该算法先检查各进程的的选择意愿，再进行选择性进入。

 

 缺点：可能两进程同时想进入临界区，违反了“忙则等待”的原则。

3.双标志后检查法：

 

 

 缺点：违背了“空闲让进”和“有限等待”的原则。

 4.Peterson算法：

 

 

 

 缺点：未遵循“让权等待”的原则。但相比与前几种算法，是很好的。但依然不够完美。

 

小结：

 

 进程互斥的硬件实现方法：

1.中断屏蔽方法：

 

缺点：不适用于多处理机，只适用于操作系统的内核进程。

2.TestAndSet指令：

TS指令，有的地方称为TestAndSetLock指令，也称TSL指令。

 缺点：不满足“让权等待”原则，暂时无法进入临界区的进程会占用CPU并循环执行TSL指令，从而导致“忙等”。

 3.Swap指令：

Swap指令是用硬件实现的。 

 

 

小结：

 

 

 

 呼呼呼，文章好长呀，又写了好长时间，不过整理好了就很开心，希望自己可以不断努力，加油，追梦人。