进程同步、互斥问题

红太狼 2023-10-05 13:43 34阅读 0赞

#### 进程同步、互斥问题 ####

*  什么是进程同步
 *  什么是进程互斥
 *  总结

## 什么是进程同步 ##

**知识点回顾:** 进程具有**异步性**的特征。异步性是指,各并发执行的进程以各自独立的、**不可预知**的速度向前推进。

但是有时候操作系统需要有一些进程按照特定的顺序来执行。  
比如：  
![例1][1]  
![例2][2]

同步亦称**直接制约关系**,它是指为完成某种任务而建立的两个或多个进程,这些进程因为需要在某些位置上协调它们的**工作次序**而产生的制约关系。进程间的直接制约关系就是源于它们之间的相互合作。

## 什么是进程互斥 ##

进程的“并发”需要“共享”的支持。各个并发执行的进程不可避免的需要共  
享一些系统资源(比如内存,又比如打印机、摄像头这样的/O设备)  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMDQwNTU5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
我们把一个时间段内只允许一个进程使用的资源称为**临界资源**。许多物理设备(比如摄像头、打印机)都属于临界资源。此外还有许多变量、数据、内存缓冲区等都属于临界资源。

对临界资源的访问,必须**互斥地**进行。互斥,亦称间接制约关系。进程互斥指当一个进程访问某临界资源时,另一个想要访问该临界资源的进程必须等待。当前访问临界资源的进程访问结束,释放该资源之后,另一个进程才能去访问临界资源。

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**对临界资源的互斥访问,可以在逻辑上分为如下四个部分:**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMDQwNTU5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

**注意:**  
**临界区**是进程中访问临界资源的代码段。  
**进入区**和**退出区**是负责实现互斥的代码段。  
临界区也可称为“临界段”。

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为了实现对临界资源的互斥访问,同时保证系统整体性能,需要遵循以下原则:

> 1.**空闲让进**。临界区空闲时,可以允许一个请求进入临界区的进程立即进入临界区;  
> 2.**忙则等待**。当已有进程进入临界区时,其他试图进入临界区的进程必须等待:  
> 3.**有限等待**。对请求访问的进程,应保证能在有限时间内进入临界区(保证不会饥饿);  
> 4.**让权等待**。当进程不能进入临界区时,应立即释放处理机,防止进程忙等待。

## 总结 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMDQwNTU5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

[1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201116131105283.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMDQwNTU5,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center
[2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201116132341897.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMDQwNTU5,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center
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