操作系统学习笔记——进程互斥与同步

1. 并发控制

l 当并发进程使用同一资源时，他们会发生冲突。

l 如果操作系统将资源分配给其中的某一个使用，另一个进程必须等待，直到申请的资源可用时，由操作系统分配给它。

l 如果竞争资源的进程太多，这些进程必须等待在一个队列里，如就绪队列，阻塞队列。

l 死锁的话，阻塞进程永远得不到申请的资源。

2. 竞争资源

l 竞争资源受限必须解决“互斥”问题。某些资源必须互斥使用，如打印机。

l 这类资源又称临界资源，访问临界资源的那段代码称为临界区。

l 任何时刻只允许一个进程进入临界区，以此实现进程对临界资源的互斥访问。

当A，B进程进入进入区，在进入区进行判断能否使用临界资源，如果A可以进入临界区，B不可以进入，则A进入临界区，B进入阻塞队列，当A进入临界区执行代码退出后临界区，A进程唤醒阻塞队列里的进程B或者其他进程。

2. 互斥使用临界资源

l 当进程需要使用临界资源时，通过获得临界区的使用权实现。

l 首先，在“进入区”判断是否可以进入临界区，如果可以进入，则必须设置临界区使用标志，阻止其他后来的进程进入临界区（比如插个旗子），后来的进程通过查看临界区使用标志，知道自己不能进入临界区，就进入阻塞队列，将自己阻塞。

l 当临界区内的进程使用完毕，退出临界区时，即在“退出区”修改临界区使用标志，并负责唤醒阻塞队列中的一个进程，让其进入临界区。

3. 临界区使用原则（互斥条件）

l 忙则等待：每次只允许一个进程处于临界区，如果临界区是占用的，其他进程必须等待；

l 有限等待：进程只能在临界区内逗留有限时间，不得使其他进程在临界外无限期等待；

l 空闲让进：如果临界区空闲，则只要有进程申请就立即让其进入；

l 让权等待：进入临界区的进程，不能在临界区内长时间阻塞等待某事件，必须在一定期限内退出临界区。（在临界区内要申请资源，必须退出）。

l 不能限制进程的执行速度及处理机的数量。

4. 进程中资源争用

死锁和饥饿

5. 进程间共同协作