操作系统之进程同步和死锁

L16 进程同步和信号量

• 进程同步之前讲过用上锁的方式

• 两个合作的进程都要修改counter
  

• 进程合作：多进程共同完成一个任务
• 示例1：司机和售票员相互合作，等信号和发信号

• 信号–>信号量，等待是进程同步的核心
  

信号量分析视频

• 信号同步，等待，唤醒
• P1,P2都是休眠的进程
• 根据程序，P2是不会唤醒的，这样就有问题了？
• 不仅要知道缓冲区的大小counter,而且要记录休眠的进程个数

• 不能根据counter决定是不是发信号，而是根据信号量来决定是否发信号
  

• 信号量分析

• 根据信号量来分析
  

• sem负数表示有多少个进程阻塞，正数表示还有多少个空闲的缓冲区
  

• 信号量是负数，（生产者）进程来时阻塞等待，消费者来时唤醒；信号量为正数，（生产者）进程来时，执行即可，消费者来时，执行.[12分钟处]

• 信号量的实现
• P操作，申请资源才能阻塞；V操作：生产资源
• P，V操作要做成内核态，系统调用；上层应用再调用P，V.
  

V(semaphire s)
{
   s.value++;
   if(s.value<=0) //等于符号
      wakeup(s.queue);
}

• 用信号量解生产者和消费者
• 关键在什么是停…
• 消费者先test（P）是否阻塞
• mutex是互斥信号量
• 信号量的含义：
  

L17 对信号量的临界区保护

• 确保信号量必须正确

• 共同修改信号量引出问题
  

• 临界区概念
  

• 临界区代码保护的原则
  

• 轮换法（值日法）

• 不满足有空让进
  

• 标记法

• 不满足有限等待
  

• 非对称标记Peterson算法

• 结合标记和轮转两种思想
  
  

• 多进程-面包店算法
  

• 保护临界区的另一类解法–从硬件层处理

• 开关中断
  

• 硬件原子指令法
  

L18 信号量的代码实现

• 中断保护临界区

• 根据信号量的值判断是否进程切换
  

• if 或者 while实现信号量

L19 死锁处理

• 概念
  

• 死锁的必要条件
  

• 死锁处理方法概述

• 死锁预防，死锁避免，死锁检测+恢复，死锁忽略
  

• 死锁预防：1.一次性申请所有需要的资源，2.资源申请必须按序进行

• 死锁避免：银行家算法，每次申请都执行，时间效率低
  
  

• 死锁检测+恢复