【复习笔记】操作系统之进程的同步和互斥

一、基本概念

进程同步： 同步亦称直接制约关系，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源于他们之间的合作。

进程互斥： 指当一个进程访问某临界资源时，另一个进程想要访问就必须等待，当前访问 临界资源 的进程访问结束，释放该资源后，另一个进程才能访问临界资源。

二、信号量机制

1. 整型信号量

2. 记录型信号量

三、信号量机制实现进程同步

信号量机制实现前驱关系

四、信号量机制的应用

1. ​​生产消费和读写者问题​​

3. 多（类）生产者——多（类）消费者问题

代码实现：

思考：如果不要互斥信号量是否可以满足题目要求？

是可以满足题目要求的，主要是因为盘子的容量是1。如果盘子的容量大于1，就必须使用互斥信号量$mutex$。

3. 哲学家进餐问题

解决办法：

设置互斥信号量$mutex$，使得每个哲学家互斥拿起筷子，并且一次拿起两只筷子。

五、管程

1. 管程的组成

2. 管程的基本特征

管程的定义：

管程的调用:

关于管程的总结：

六、死锁（Dead Lock）

1. 定义： 在并发环境下，各进程因竞争资源而造成一种互相等待对方手里的资源，导致各进程都阻塞，都无法向前推进 的现象。

2. 死锁、饥饿、死循环的区别：

死锁和饥饿不占用处理机，而死循环一定占用处理机。

可以是一个或多个进程饥饿，而死锁只能是多个进程同时死锁。

3. 死锁产生的必要条件

产生死锁必须同时满足以下四个条件，只要有一个不成立，就不会发生死锁。

4. 死锁的处理策略

破坏不可剥夺条件

破坏请求和保持条件

破坏循环等待条件

按编号顺序申请，不可逆向或者随意申请

七、银行家算法（避免死锁）

代码实现的数据结构：

八、死锁的检测与解除

此时需要解除死锁