进程同步

1.指系统中多个进程中发生的事件存在某种时序关系，需要相互合作，共同完成一项任务

生产者/消费者问题

生产者进程 - 缓冲区 - 消费者进程1.一个或多个生产者生产某种类型的数据放置在缓冲区中2.有消费者从缓冲区中取数据，每次取一项3.只能有一个生产者或消费者对缓冲区进行操作要解决的问题：1.当缓冲区已满时，生产者不会继续向其中添加数据2.当缓冲区为空时，消费者不会从中移走数据避免忙等待1.睡眠与唤醒操作(原语)

#define N 100int count = 0;void producer(void){    int item;    while(TRUE){        if(count == N) sleep();        insert_item(item);        count = count + 1;        if (count == 1)          wakeup(consumer)    }}void consumer(void){    int item;    while(TRUE){        if(count == 0) sleep();        item = remove_item()        count = count - 1;        if(count == N-1)          wakeup(producer);          consume_item(item)    }}//问题，在消费者做sleep（）时被cpu切换下cpu消费者此时上CPU，又生产了一个数据，此时唤醒了空生产者，此时CPU切换回消费者，消费者执行sleep，错误产生了

信号量及P,V操作

1.信号量是一个特殊变量2.用于进程间传递信息的整数值3.定义如下：struc semaphore{    int count;    queueType queue;}4.信号量说明：semaphore s;5.对信号量可以实施对操作：初始化，P和V(test,increment)6.PV操作为原语操作

P(s){    s.count--;    if(s.count < 0){        该进程状态置为阻塞状态；        将该进程插入相应的等待队列s.queue末尾        重新调度    }}V(s){    s.count++    if(s.count <= 0){        唤醒相应等待队列s.queue中等待的一个进程；        改变其状态为就绪态，并将其插入就绪队列    }}

用PV操作解决进程间互斥问题

1.分析并发进程的关键活动，划定临界区2.设置信号量mutext,初值为13.在临界区前实施P(mutex)4.在临界区之后实施V(mutex)

P1:P(mutex)临界区V(mutex)-----------P2:............P(mutex)临界区V(mutex)------------P3:..................P(mutex)临界区V(mutex)//P1首先进入临界区，CPU切换，count此时为-1，P2进入等待队列，CPU切换，count此时为-2，P3进入等待队列，CPU切换到P1，P1完成工作，进行V操作，此时count = -1,将P2加入到就绪队列，CPU切换到P2，P2完成工作，执行V操作，将P3加入到就绪队列

用信号量解决生产者/消费者问题

#define N 100 //缓冲区个数#typedef int semaphore //信号量是一种特殊的整型类型#semaphore mutex =1 //互斥信号量，控制对临界区的访问#semaphore full = 0 //满缓冲区个数void producer(void){    int item;    while(TRUE){        item = produce_item();                P(&empty)        P(&mutex)        insert_item(item)        V(&mutex)        V(&full)    }}void consumer(void){    int item;    while(TRUE){        P(&full);        P(&mutex)        item = remove_item()        V(&mutex)        V(&empty)        consume_item(item)    }}

用信号量解决读者/写着问题

1.多个进程共享一个数据区，读者进程，只读数据，写者进程，只写数据2.满足条件：  1.允许过关读者同时执行读操作  2.不允许多个写着同时操作  3.不允许读者，写者同时操作

第一类读写者问题：读者优先

如果读者执行：1.无其他读者，写者，该读者可以读2.若已有写者等，但又其他读者正在读，则该读者也可以读3.若有写者正在写，该读者必须等如果写者执行：1.无其他读者，写者，该读者可以写2.若又读者正在读，该写者等待3.若又其他写者正在写，该写者等待

void render(void){    while(TRUE){                P(mutex) //对rc临界资源做保护        rc = rc + 1;        if(rc == 1)P(w) //第一个读者           读操作        V(mutex)                   P(mutex)        rc = rc -1;        if(rc == 0)V(w) //最后一个读者        V(mutex)    }}void writer(void){    while(TRUE){        ...        P(w)          写操作        V(w)    }}

LINUX提供对读写锁

1.应用场景   如果每个执行实体对临界区对访问或者是读或者是写共享变量，但是他们都不会既读又写时，读写锁是最好读选择3.实例：linux读IPX路由代码中使用了读写锁，用ipx_routes_lock的读写锁保护IPX路由表的并发访问