进程的同步与通信

同步关系（直接制约）：为了完成一个共同任务，相互协作的几个进程需要在某些确定点上协调他们的工作，等待来自其它进程的信息，以调整它们的推进速度，方可顺利执行完毕。

互斥关系（间接制约）：把并发进程间存在的因相互竞争使用独占资源（共享资源）而产生的制约关系。

   例如：打印机，共享内存；

临界资源：一次仅允许一个进程使用的硬件或软件资源。

注意：对于临界资源，必须互斥访问，否则会导致执行结果的不确定性。

临界段(区)：指在进程中访问临界资源的那段代码。

访问过程：

1）在进入临界段之前，写一段代码以检查可否进入临界段，通常把这段代码称为进入区(申请，判断)。

2）在退出临界段后，必须有一段代码来清除“正在访问临界段”标志，或发出本进程已经退出临界段的信息，把这段代码称为退出区（释放）。

同步机构：指能实现进程同步的机制，该机制能把其它进程需要的信息发送出去，也能测试自己需要的信息是否到达。

同步机构应遵循4个准则：

1. 空闲让进；2、忙则等待；3、有限等待；4、让权等待；

实现临界段的硬件方法（低级方法）（了解）

1. 屏蔽中断法，如进程1的程序:

disableInterrupt();// 不准中断

balance=balance+amount;  //执行指令

enableInterrupt(); //允许中断

1. “Test_and_Set”指令

 如果机器支持Test_and_Set，可用下列方法解决：(lock=false)

do

{   while（Test_and_Set(&lock)）;      //进入区

        critical section;    //临界区

        lock=false;              //退出区

        non critical section;   //其它部分

}while（1）;

3、“Swap”指令

该指令功能描述为：

void Swap（boolean &a, boolean &b）{

 boolean temp=a；

    a = b；

    b = temp；

}

信号量（重点）

PV操作的实现

1. 信号量定义

   typedef struct{

      int:value;  一个数值型变量

       struct process *L;一个PCB队列

       } Semaphore

Semaphore S;

2. P操作

   P(S):   S.Value=S.value－1;

              if S.value<0 then 保存现场，

              将本进程挂入S.L队列，等待重新调度。

3. V操作

   V(S):   S.value:=value+1

                  if S.value≤0 then 从S.L队列

                  取一进程，挂入就绪队列。

4. P,V操作的优点：同步能力强

5. P,V操作的缺点：程序结构差，易产生死锁。

信号量的物理意义

P(s)操作：

 ①请求分配一个S代表的资源，执行S.value-1；

 ②若S.value<0，表示系统已无该类资源，申请者阻塞。此时，|S.value|表示该信号量上阻塞的进程数；

V(s)操作：

①进程释放一个S代表的资源，执行S.value+1；

②若S.value<=0，表示尚有进程因等待S代表的资源而处于阻塞状态，所以应唤醒其中之一。

使用PV 操作的几个经典案例，比如哲学家就餐问题

进程间的通信方式：https://blog.csdn.net/b9x__/article/details/80300224