冷月手撕408之操作系统(9)-进程同步与互斥

操作系统的进程同步与互斥主要是介绍了，由于多道程序设计带来的并发性，内存中运行多个进程并发运行。由于并发带来的异步性，进程的推进速度为止；但是有些进程的工作推进需要一定的先后顺序，所以需要同步来解决这种问题。而临界资源只能被这些进程互斥的访问。

主要的重点冷月做出了标识，知识点如下图（pdf版或xmind源文件请关注公众号：学长冷月，回复操作系统）。

冷月点睛

进程同步与互斥

同步

由于并发带来的异步性，进程的推进速度为止；但是有些进程的工作推进需要一定的先后顺序，所以需要同步来解决这种问题

互斥

临界资源：一次只允许一个进程使用的资源

临界区：访问临界资源的那段代码

临界资源的访问原则

空闲让进：临界资源空闲则运行进程使用

忙则等待:临界资源被暂用则其他请求该资源的进程等待

有限等待： 进程等待的时间必须有限，防止进程饥饿

让权等待: 需要等待的进程让出处理器资源，防止忙等

实现临界区互斥的基本方法

软件实现方法

单标志法
在进入区使用true变量来控制进程，只能交替进入
双标志先检查法
先检查，后上锁
双标志后检查法
先上锁，后检查
Peterson算法
主动争取-主动谦让-检查对方是否想要进入

硬件实现方法

中断屏蔽法
由于进程调度需要产生中断，直接屏蔽中断后，进程就不会产生调度，也就不会有其他进程来抢夺临界资源
只适合单处理器

硬件指令法
test and set
swap

信号量

一种专门用来处理同步、互斥的工具

整型信号量
只采用一个整数变量来记录临界资源的数量

记录型信号量
s.value 表示临界资源的数量
s.L 表示等待队列

实现同步
找出前后关系
前者后面V ； 后者前排 P
信号量初值0

实现互斥
分析问题，确定临界区
信号量为1
将临界区夹在PV中间

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