软件设计师学习笔记9-进程调度

目录

1. PV操作

1.1进程的同步与互斥

1.1.1互斥

1.1.2同步

1.2 PV操作

1.2.1信号量

1.2.2 PV操作的概念

2.信号量与PV操作

2.1 PV操作与互斥模型

2.2 PV操作与同步模型

2.3 互斥与同步模型结合

3.前趋图与PV操作

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1. PV操作

1.1进程的同步与互斥

1.1.1互斥

互斥：如千军万马过独木桥，属于间接制约关系

如下图(该图片来自希赛软考)：

其中的独木桥被称为临界资源

临界资源：诸进程间需要互斥方式对其进行共享的资源(进程中访问临界资源的那段代码称为临界区)

1.1.2同步

同步：速度有差异，在一定情况停下等待，属于直接制约关系

举个例子，在A，张三和李四约好一起到B玩，但是因为两人速度不同，先到的要等后到的

如下图(该图片来自希赛软考)：

注意：(1)同步和互斥这两种方式可以同时存在(2)进程之间并发过程中，由PV操作实现互斥与同步

1.2 PV操作

1.2.1信号量

信号量：是一种特殊的变量(且为全局变量)

信号量可以表示资源数量(比如打印机数量)

信号量为负数时还可以表示排队进程数

1.2.2 PV操作的概念

(1)P是荷兰语的Passeren，V是荷兰语的Verhoog

P操作即P(S)，是加锁的过程；V操作即V(S)，是解锁的过程。这两个是原语，即原子性语言

注：(1)S指的是信号量(2)原子性：一个原子事务要么完整执行，要么干脆不执行(3)加锁会降低资源的利用率，且有锁就有可能产生死锁(4)PV操作是对于临界资源来控制访问的，而不是共享资源

(2)PV操作的示意图如下：

2.信号量与PV操作

2.1 PV操作与互斥模型

多个进程共享一个打印机的问题(互斥模型)，如下图：

互斥信号量S的初值为1

2.2 PV操作与同步模型

单缓存区生产者、消费者问题(同步模型)，如下图：

注：(1)单缓冲区或多缓冲区指的是缓冲区的空间资源，类似于停车场有100个停车位，那么就有100个空间可以让汽车使用，这就相当于空间为100的缓存区，单缓冲区即只有1个车位，所以单缓冲区下S1的值为1

2.3 互斥与同步模型结合

单缓存区生产者、消费者问题，只不过市场(临界资源)不允许双方同时访问，如下图：

3.前趋图与PV操作

对于前趋图而言，无论从哪个进程开始，结果都是一样的，因为被箭头指向的进程(后趋活动)要等箭头开始处的进程(前趋活动)都执行完成才能执行，信号量S与趋线(即箭头)有关

以包饺子为例，如下图·：

此处我们不难发现，PV操作与箭头的关系，有箭头开始的必然有V操作，有被箭头指向的必然有相对应的P操作

声明：笔记内容来源于希赛软考

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