操作系统高分笔记pv操作

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1、天勤论坛：www.csbiji.com天勤论坛——专为计算机考研学子打造的专业交流平台期待你的加入！此文档由天勤论坛总结转载请注明出处！天道酬勤，厚德载物！天勤论坛：www.csbiji.com第二章进程管理·大纲要求一、进程与线程1.进程概念2.进程的状态与转换3.进程控制4.进程组织5.进程通信共享存储系统，消息传递系统，管道通信。6.线程概念与多线程模型二、进程同步1.进程同步的基本概念2.实现临界区互斥的基本方法软件实现方法;硬件实现方法。3.信号量4.管程5.经典同步问题生产者-消费者问题，读者-写者问题，哲学家进餐问题。※注：处理机调度以及死锁将在处理机调度与死锁一

2、章讲解。·本章知识体系框架图天勤论坛：www.csbiji.com·本章基础要点与核心考点一、核心考点：1、（★★★）进程的定义及特征、进程与程序的异同、进程的状态及引起状态转换的典型原因。2、（★★★★★）临界区的定义及操作原则，进程同步与互斥，用信号量描述进程同步，进程通信。二、基础要点：1、进程的并发执行是指若干进程在执行时间上是重叠的。2、▲进程是一个程序对某个数据集的一次运行活动。3、程序并发执行与顺序执行相比产生了一些新特性：间断性、失去封闭性、不可再现性。4、进程的基本特征是：动态性、并发性、独立性、异步性和结构特征。5、程序的顺序执行通常是在单道程序的工作环境中

3、，具有运行结果可再现的特点。6、▲进程的基本状态有执行、就绪和阻塞。7、进程是动态的概念，而程序是静态的概念。8、▲进程控制块的初始化工作包括初始化标识符信息、初始化处理机状态信息、初始化处理机控制信息。9、▲当进程执行的时间片用完时，进程由执行状态转变为就绪状态。10、进程从结构上讲，包括程序段、数据段和进程控制块（PCB）三部分。11、在操作系统中引入线程概念的主要目的是减少程序并发执行时所需付出的时空开销，提高程序执行的并发程度。12、在进程中，访问临界资源的代码段称为临界区。为保证进程互斥访问临界资源，应在进程的临界区之前设置进入区，在临界区后设置退出区。13、▲访问临

4、界资源应遵循的准则为：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待。14、信号量的物理意义是当信号量值大于零时表示可用资源的数目：当信号量值小于零时，其绝对值为在该信号量上等待的进程个数。15、用P、V操作管理临界区时，任何一个进程在进入临界区之前应调用P操作，退出临界区时应调用V操作。·知识点扩展与深度总结一、进程同步基本概念1．两种形式的制约关系（课本P38）（1）间接相互制约关系（互斥）：这种制约关系源于多个同种进程需要互斥地共享某种系统资源（比如打印机），互斥是设置在同种进程之间以达到互斥地修改资源数的目的（比如在生产者-消费者问题中，生产者与生产者之间需要互斥地访问缓冲池）

5、。（2）直接相互制约关系（同步）：这种制约主要源于进程间的合作，同步设置在不同进程之间以达到多种进程间的同步（比如在生产者-消费者问题中，只要缓冲池不满，生产者就可以生产，只要缓冲池不空，消费者就可以消费）。注：只要是同类进程即为互斥关系，不同类进程即为同步关系。2．临界资源与临界区（课本P39-40）天勤论坛：www.csbiji.com【易错点解析】这是两个比较容易混淆的概念，有人可能会理解为临界区就是临界资源所在地址，这样理解显然是错误的。简单点说，临界资源是一种系统资源，需要不同进程互斥访问，而临界区则是每个进程中访问临界资源的一段代码，是属于对应进程的，临界区前后需要

6、设置进入区和退出区以进行检查和恢复。3．同步机制应遵循的规则（课本P41）所有的同步机制都应遵循这四条准则（空闲让进，忙则等待，有限等待，让权等待），后面将在实现临界区互斥基本方法中举例说明。二、实现临界区互斥的基本方法1．软件方法：对临界区互斥访问技术的研究始于20世纪60年代，早期主要从软件方法上进行研究，下面我们介绍这些软件方法。它们有的是正确的，有的是不正确的。之所以介绍这些方法是为了说明用软件方法解决互斥和同步问题的困难和复杂性。例如有两个进程P0和P1，互斥地共享某个资源。P0和P1是循环进程，它们执行一个无限循环程序，每次使用资源一个有限的时间间隔。注：临界区互斥

7、的软件实现方法在历年来各学校的操作系统考题中出现过，通常作为选择题出现，用来考察同步机制的四个准则，统考的两年中在2010年真题第27题以选择题的形式考察过，因此在这里比较详细地介绍一下，帮助大家熟悉和理解四个准则以及同步机制的实现过程。算法1：设置一个公用整形变量turn，用来指示允许进入临界区的进程标识。若turn为0，则允许进程P0进入临界区；否则循环检查该变量，直到turn变为本进程标识；在退出区，修改允许进入进程的标识turn为1。进程P1的算法与此类似。两个进程的程序结构如下：i