文章目录

• 进程的同步基本概念
• • 进程同步的主要任务
  • 进程间的制约关系
  • 临界资源
  • 临界区
  • 同步机制应遵循的规则
• 信号量机制
• • 整型信号量
  • 记录型信号量 ❤❤❤
  • AND型信号量
• 信号量的应用
• • 实现进程互斥
  • 实现前驱关系
  • 利用记录型信号量实现同步

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进程的同步基本概念

进程同步的主要任务

使并发执行的诸进程之间能有效地共享资源和相互合作，从而使程序的执行具有可再现性。

进程间的制约关系

• 由于资源共享造成的间接相互制约关系

• 由于进程合作造成的直接相互制约关系

临界资源

一次仅允许一个进程访问的资源叫做临界资源（互斥访问）

临界区

进程中访问临界资源的代码
设计流程：

• 检查临界资源是否可用
• 访问
• 将正在访问的标志恢复为未被访问的标志

同步机制应遵循的规则

• 空闲让进
• 忙则等待（临界资源占用需等待）
• 有限等待（等待时间有限）
• 让权等待（让出CPU）

信号量机制

整型信号量

P操作 wait(S)

wait(S):While (S<=0) do no-op；# 会一直占CPU运行，不能做到让权等待S--;

V操作 signal(S)

signal(S):S++;

注意：P操作和V操作属于原子操作，不可被中断

记录型信号量 ❤❤❤

typedef struct{int value;struct process_control_block *list }semphore;wait(semaphore *S){S->value--; // 代表可用资源数-1if (S->value<0)block(S->list); // 若减1后小于0，则证明资源缺乏，故阻塞进程 }signal(semphore *S){S->value++; // 代表可用资源数+1if(S->value<=0)wakeup(S->list); // 若加1后小于等于0，证明有阻塞的进程，故唤醒1个 }

AND型信号量

将进程需要的资源一次性分配，运行完后一次性释放

Swait(S1,S2,S3...) //同时满足所有信号量S Ssignal(S1,S2,S3...) //同时释放所有信号量S

信号量的应用

实现进程互斥

为进程设置初始信号量 mutex = 1 ，将临界区置于wait(mutex)和signal(mutex)之间

实现前驱关系

设置共享信号量 S = 0，实现先P1,后P2

S = 0 P1:语句1；...signal(S) P2:wait(S)语句1；...

利用记录型信号量实现同步

semaphore empty = 1; semaphore full = 0; begin parbeginp1:beginrepeat......wait(full)print(x) # 默认将x打印完后销毁signal(empty)......untilendp2:beginrepeat......wait(empty);x:=处理结果 # x重新创建赋值signal(full);until false;end ......

总结

以上是生活随笔为你收集整理的操作系统（三）| 进程同步详解（主要任务、制约关系、临界资源、临界区、同步机制遵循规则、信号量机制、信号量的应用）的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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