4.1 进程同步的概念

（1）主要任务

           使并发执行的诸进程之间能有效地共享资源和相互合作，从而使程序地执行具有可再现性。

（2）进程间地制约关系

        间接制约关系（互斥关系）：进程互斥使用临界资源。

        直接相互制约关系（同步关系）：进程间相互合作

（3）临界资源：系统中某些资源一次只允许一个进程使用，称这样地资源为临界资源或互斥资源或共享资源

        诸进程间应采取互斥方式，实现对这种资源地共享

生产者-消费者问题：

（4）临界区

        临界区：进程中涉及临界资源的代码段

        进入区：用于检查是否可以进入临界区的代码段

        退出区：将临界区正在被访问的标志恢复为未被访问标志

        剩余区：其他代码

   （5）同步机制遵循的准则

    ①空闲让进：当无进程处于临界区，应允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区；

    ②忙着等待：已有进程处于其临界区，其他试图进入临界区的进程必须等待。

    ③有限等待：等待进入临界区的进程不能“死等”；

    ④让权等待：不能进入临界区的进程，应释放CPU；

（6）进程同步机制

        ①软件同步机制：使用编程方法解决临界区问题，有难度，具有局限性，现在很少采用。

        ②硬件同步机制：使用特殊的硬件指令，可有效实现进程互斥。

        ③信号量机制：一种有效的进程同步机制，已被广泛应用。

        ④管程机制：新的进程同步机制

4.2 软件同步机制

4.3硬件同步机制

4.4信号量机制

（1）整型信号量

        （2）记录型信号量：去除忙等的信号量

        每个信号量S除一个整数值S.value外，还有一个进程等待队列S,list,存放阻塞再信号量的各个进程PCB。

typedef struct{     int value;     struct PCB *list; }semaphore;

①信号量只能通过初始化和两个标准原语wait，signal来访问，作为OS核心代码运行，不受进程调度的打断

②初始化指定一个非负整数值，表示空闲资源总数（资源信号量），若有非负值表示当前的空闲资源数，若为负值其绝对值表示当前等待临界区的进程数。

（3）AND型信号量

基本思想：将进程在整个运行过程中需要的所有资源，一次性全部分配给进程，待进程使用完后再一起释放。

4.5管程机制

（1）定义：一个管程定义了一个数据结构和能为并发进程所执行的一组操作，这组操作能同步进程和改变管程中的数据

互斥：

        ①管程中的变量只能被管程中的操作访问

        ②任何时候一个进程再管程中操作

        ③类似临界区

        ④由编译器完成

同步：

        ①条件变量

        ②唤醒和阻塞操作

4.6 经典进程的同步问题

(1)生产者-消费者问题

（2）哲学家进餐问题

（3）读者-写者问题

4.7 Linux进程同步机制