1.进程控制的概念

进程由创建产生，由调度执行，由撤销消亡。

2.进程的创建

申请PCB空间，为新进程分配资源，把有关信息填入PCB，将PCB插入就绪队列中。

3.进程间互斥与同步的概念

因直接制约关系(各个程序段要求共享信息)而需要相互等待，相互合作，以达到各进程相互协调而执行的过程称为同步。

因间接制约关系(各个程序竞争使用同一个资源)而导致进程交替执行的过程称为互斥。

同步：多个进程按一定顺序执行；
互斥：多个进程在同一时刻只有一个进程能进入临界区。

4.临界资源和临界区

把某段时间只允许一个程序使用的资源称为临界资源。

把访问临界资源的代码段称为临界区。

5.同步机制应遵循的原则

空闲让进忙则等待有限等待让权等待

6.信号量与P/V操作

信号量:表示临界资源可用的数目。

P/V操作:在信号量上定义了两个操作P原语和V原语。该信号量的值只能被P/V修改且不可被中断。

信号量（Semaphore）是一个整型变量，可以对其执行 down 和 up 操作，也就是常见的 P 和 V 操作。

down : 如果信号量大于 0 ，执行 -1 操作；如果信号量等于 0，进程睡眠，等待信号量大于 0；
up ：对信号量执行 +1 操作，唤醒睡眠的进程让其完成 down 操作。

down 和 up 操作需要被设计成原语，不可分割，通常的做法是在执行这些操作的时候屏蔽中断。

如果信号量的取值只能为 0 或者 1，那么就成为了 互斥量（Mutex） ，0 表示临界区已经加锁，1 表示临界区解锁。

7.生产者与消费者问题

问题分析：

同步关系：直接制约关系。

当生产者速度大于消费者时，生产者会阻塞，等消费者消费后才能继续生产产品。

互斥关系：直接制约关系。

缓冲池中只能由消费者或生产者其中之一使用。

设变量：

设 mutex 公有信号量初值为1 用于实现临界区互斥

设 empty 生产者私有信号量初值为n 表示空缓冲区数目

设 full 生产者私有信号量初值为0 表示满缓冲区数目

设整型 i , j 分别为空缓冲区的头指针和满缓冲区的头指针

注:p操作顺序不可颠倒。

代码:

semaphore mutex = 1;
semaphore empty = n;
semaphore full  = 0;
int i = 0;
int j = 0;
void P(){while(1){produce next product;p(empty);p(mutex);buf[i] = product;i=(i+1)%n;v(full);v(mutex);}
}
void C(){while(1){p(full);p(mutex);product = buf[j];j=(j+1)%n;v(empty);v(mutex);consume product;}
}
int main(){parbegin(p(),c());
}

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