1.什么是同步
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
2. 控制同步的关键在哪里。
不被打断的进行标志值的判断和修改
3. 同步原则
空闲让进,忙则等待,有限等待,让权等待
4.整型信号量
信号量定义为一个整型量;
根据初始情况赋相应的值;
仅能通过两个原子操作来访问。
P操作 wait(S):
While S<=0 do no-op;
S:=S-1;
V操作 signal(S):
S:=S+1;
5.记录型信号量
整型信号量符合“有限等待”原则
signal释放资源后,当CPU被分配给等待进程后,等待进程仍可继续执行,可以符合“有限等待”。
但整型信号量不符合“让权等待”原则
整型信号量的wait操作,当s ≤0时,当前进程会占着CPU不断测试;
信号量原语不能被打断,这个占有CPU的进程会一直不断的占据CPU循环下去,陷入忙等。
6.信号量结构信息发生变化
不仅要有值的处理,还有队列的处理。
此时形成记录型数据结构,包括两部分:
整型变量value(代表资源数目)
进程链表L(链接所有等待进程):
代码描述:
type Semaphore=record
value:integer;
L:list of PCB;
end;
操作:S.Value,S.L
• 定义信号量semaphore代表可用资源实体的数量。又叫信号灯。
• 当≥0,代表可供并发进程使用的资源实体数
• 当<0,表示正在等待使用该资源的进程数。
建立一个信号量必须经过说明,包括
• 信号量所代表的意义
• 赋初值
• 建立相应的数据结构,以便指向等待使用临界区的进程。
除初值外,信号量的值仅能由标准原子操作P、V操作来改变。 PV操作是荷兰语通过和释放的意思。
8.互斥信号量注意点:
- 互斥信号量mutex初值为1;
- 每个进程中将临界区代码置于P(mutex)和V(mutex)原语之间
- 必须成对使用P和V原语(在同一进程中),不能次序错误、重复或遗漏:
遗漏P原语则不能保证互斥访问
遗漏V原语则不能在使用临界资源之后将其释放(给其他等待的进程);
9.实现有序
前趋关系:
并发执行的进程P1和P2中,分别有代码C1和C2,要求C1要在C2开始前完成;
为每对前趋关系设置一个同步信号量S12,并赋初值为0。则只有V操作所在进程获得cpu时能运行
P1 : C1 ;signal(S);
P2 : wait(S);C2 ;
10.AND型信号量
出现原因:一些应用往往需要两个或多个共享资源,而不是前述的一个资源。进程同时要求的共享资源越多,发生死锁可能性越大。
解决思想:
一次性分配给进程所需资源,用完一起释放。Wait操作时对它所有需要的资源都要判断,有AND条件,故称“AND同步”、“同时wait”。