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1、進(jìn)程間的相互作用進(jìn)程間的聯(lián)系進(jìn)程的同步機(jī)制──信號量及P.V操作（解決進(jìn)程同步互斥問題）進(jìn)程間的聯(lián)系相交進(jìn)程與無關(guān)進(jìn)程相交進(jìn)程：指多個(gè)并發(fā)進(jìn)程在邏輯上有某種聯(lián)系無關(guān)進(jìn)程（不相交進(jìn)程）：在邏輯上無任何聯(lián)系的進(jìn)程直接作用和間接作用直接作用：進(jìn)程間的相互聯(lián)系是有意識的安排的，直接作用只發(fā)生在相交進(jìn)程間間接作用：進(jìn)程間要通過某種中介發(fā)生聯(lián)系，是無意識安排的，可發(fā)生在相交進(jìn)程之間，也可發(fā)生在無關(guān)進(jìn)程之間進(jìn)程的同步（直接作用）進(jìn)程的同步：synchronism指系統(tǒng)中多個(gè)進(jìn)程中發(fā)生的事件存在某種時(shí)序關(guān)系，需要相互合
2、作，共同完成一項(xiàng)任務(wù)。具體說，一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行到某一點(diǎn)時(shí)要求另一伙伴進(jìn)程為它提供消息，在未獲得消息之前，該進(jìn)程處于等待狀態(tài)，獲得消息后被喚醒進(jìn)入就緒態(tài)。進(jìn)程的互斥（間接作用）mutualexclusion由于各進(jìn)程要求共享資源，而有些資源需要互斥使用，因此各進(jìn)程間競爭使用這些資源，進(jìn)程的這種關(guān)系為進(jìn)程的互斥臨界資源（Criticalresource）：系統(tǒng)中某些資源一次只允許一個(gè)進(jìn)程使用，這樣的資源稱為臨界資源或互斥資源或共享變量。臨界區(qū)（Criticalregion）：把不允許多個(gè)并發(fā)進(jìn)程交叉執(zhí)行的一段程
3、序稱為臨界區(qū)或臨界部分。臨界區(qū)就是訪問公用數(shù)據(jù)的那段程序。例如堆棧操作中的get(top)和rel(blk)程序。臨界區(qū)（互斥區(qū)）：criticalsection一個(gè)程序片段的集合，這些程序片段分散在不同的進(jìn)程中，對某個(gè)共享的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（共享資源）進(jìn)行操作。在進(jìn)程中涉及到臨界資源的程序段叫臨界區(qū)。多個(gè)進(jìn)程的臨界區(qū)稱為相關(guān)臨界區(qū)。在臨界區(qū)前面增加一段用于進(jìn)行檢查的代碼，稱為進(jìn)入?yún)^(qū)。在臨界區(qū)后面加上一段代碼，稱為退出區(qū)。進(jìn)程中除了進(jìn)入?yún)^(qū)、臨界區(qū)及退出區(qū)之外的其它部分的代碼，稱為剩余區(qū)。使用互斥區(qū)的原則：空閑讓
4、進(jìn)：當(dāng)無進(jìn)程在互斥區(qū)時(shí)，任何有權(quán)使用互斥區(qū)的進(jìn)程可進(jìn)入忙則等待：不允許兩個(gè)以上的進(jìn)程同時(shí)進(jìn)入互斥區(qū)有限等待：任何進(jìn)入互斥區(qū)的要求應(yīng)在有限的時(shí)間內(nèi)得到滿足讓權(quán)等待：處于等待狀態(tài)的進(jìn)程應(yīng)放棄占用CPU，以使其他進(jìn)程有機(jī)會得到CPU的使用權(quán)使用互斥區(qū)的原則：前提：任何進(jìn)程無權(quán)停止其它進(jìn)程的運(yùn)行進(jìn)程之間相對運(yùn)行速度無硬性規(guī)定進(jìn)程互斥的解決有兩種做法:由競爭各方平等協(xié)商引入進(jìn)程管理者，由管理者來協(xié)調(diào)競爭各方對互斥資源的使用具體方法：硬件（當(dāng)一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū),就屏蔽所有中斷，但成本高）軟件（用編程解決，但常常忙等
5、待）進(jìn)程互斥的軟件方法通過平等協(xié)商方式實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥的最初方法是軟件方法。其基本思路是在進(jìn)入?yún)^(qū)檢查和設(shè)置一些標(biāo)志，如果已有進(jìn)程在臨界區(qū)，則在進(jìn)入?yún)^(qū)通過循環(huán)檢查進(jìn)行等待；在退出區(qū)修改標(biāo)志。其中的主要問題是設(shè)置什么標(biāo)志和如何檢查標(biāo)志。設(shè)有兩個(gè)計(jì)算進(jìn)程PA、PB共享內(nèi)存MS。其中MS分為三個(gè)領(lǐng)域，即系統(tǒng)區(qū)、進(jìn)程工作區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)。這里數(shù)據(jù)區(qū)被劃分大小相等的塊，每個(gè)塊中既可能放有數(shù)據(jù)，也有可能未放有數(shù)據(jù)。系統(tǒng)區(qū)主要是堆棧S，其中存放那些空數(shù)據(jù)塊的地址。如圖所示：getspace（）{intg;????????????
6、 g?stack[top];top?top-1;}執(zhí)行g(shù)etspace就是獲取一個(gè)空數(shù)據(jù)release(ad){top?top+1；stack[top]?ad；}release(ad)就是釋放一個(gè)地址為ad的數(shù)據(jù)塊信號量：semaphore是一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義如下：structsemaphore{intvalue;pointer_PCBqueue;}信號量說明：semaphores;P、V操作P(s){s.value=s.value--;if(s.value<0){該進(jìn)程狀態(tài)置為等待狀態(tài)；將該進(jìn)程的PCB
7、插入相應(yīng)的等待隊(duì)列末尾s.queue;}}V操作V(s){s.value=s.value++;if(s.value<=0){喚醒相應(yīng)等待隊(duì)列s.queue中等待的一個(gè)進(jìn)程；改變其狀態(tài)為就緒態(tài)并將其插入就緒隊(duì)列；}}P、V操作為原語操作原語：primitiveoratomicaction是由若干多機(jī)器指令構(gòu)成的完成某種特定功能的一段程序，具有不可分割性即原語的執(zhí)行必須是連續(xù)的，在執(zhí)行過程中不允許被中斷實(shí)現(xiàn)：開關(guān)中斷信號量的使用：必須置一次且只能置一次初值初值不能為負(fù)數(shù)只能執(zhí)行P、V操作用P、V操作解決進(jìn)程
8、間互斥問題P(mutex)V(mutex)P1P2P3互斥區(qū)P(mutex)P(mutex)V(mutex)V(mutex)三個(gè)進(jìn)程共用兩個(gè)I/O緩沖區(qū)。解：設(shè)用信號量S表示共享資源，S初始值為2互斥例子例：用信號量及P、V原語實(shí)現(xiàn)兩個(gè)并發(fā)進(jìn)程Pa和Pb互斥。兩進(jìn)程都想進(jìn)入臨界區(qū)S。解：1）設(shè)sem為互斥信號量，表示臨界區(qū)是否可進(jìn)入2）設(shè)sem的初始值為1，表示臨界區(qū)可用3）描述：Pa：Pb:P(sem)P(sem)V(sem)
