操作系统二轮复习（进程的同步与互斥）
文章目录
- 进程互斥与同步四原则
- 进程互斥的软件实现方法
- 单标志法（空闲让进）
- 双标志先检查法（忙则等待）
- 双标志后检查法（空闲让进、有限等待）
- 皮特森算法（让权等待）
- 小结
- 进程互斥的硬件实现方法
- 中断屏蔽方法（适用于单处理机、内核进程）
- TestAndSet 指令（不满足让权等待，适用于多CPU）
- Swap 指令（不满足让权等待、适用于多CPU）
- 小结
- 软硬件方法都不满足“让权等待”
- 信号量机制
- 整型信号量（违背让权等待）
- 记录型信号量（满足让权等待）
- 小结
- 如何实现同步与互斥
- 实现互斥（信号量初值为1）
- 实现同步（初值为0）
- 前驱关系
- 管程
- 死锁
- 死锁检测
- 进程互斥 锁
- 互斥锁（存在忙等的问题，不满足让权等待）
- 进程同步 条件变量
- 条件变量通常和锁配合着使用，用于实现互斥
进程互斥与同步四原则
进程互斥的软件实现方法
单标志法（空闲让进）
双标志先检查法（忙则等待）
在双标志先检查法中，进入区的“检查”、“上锁” 操作无法一气呵成，从而导致了两
个进程有可能同时进入临界区的问题
双标志后检查法（空闲让进、有限等待）
皮特森算法（让权等待）
小结
进程互斥的硬件实现方法
中断屏蔽方法（适用于单处理机、内核进程）
TestAndSet 指令（不满足让权等待，适用于多CPU）
Swap 指令（不满足让权等待、适用于多CPU）
小结
软硬件方法都不满足“让权等待”
信号量机制
整型信号量（违背让权等待）
记录型信号量（满足让权等待）
小结
如何实现同步与互斥
实现互斥（信号量初值为1）
实现同步（初值为0）
前驱关系
管程
- 引入管程的目的无非就是要更方便地实现进程互斥和同步。
- 这种互斥特性是由编译器负责实现 的，程序员不用关心。
死锁
死锁检测
先看分配出去的资源
P1请求分配两个R2资源，而R2资源已经全部分配出去了，一个给了P3,一个给了P2，所以P1进程应该被阻塞。
P2也是同理
能顺利执行得只有P3进程
进程互斥 锁
互斥锁（存在忙等的问题，不满足让权等待）
自旋忙等的过程中没有发生进程切换，所以忙等的代价是很低的
进程同步 条件变量
条件变量通常和锁配合着使用，用于实现互斥
条件变量和信号量:
信号量它有一个初值，这个值表示用信号量表示的资源他有多少个
条件变量是没有初始值的，他只是一个队列而已
初始时，条件变量为空
一个条件变量代表一种阻塞的原因
对信号量的V操作：先让值+1，如果有进程在等待这个信号量，还会唤醒等待的信号量。
这就意味着即便没有任何进程在等待，
我的V操作至少会让值加1
对条件变量的signal操作，如果等待队列的条件变量为空，他不会累加值，也无法唤醒任何一个进程，
所以使用条件变量的时候，wait操作会在signal操作之前
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