计算机考试知识进程机制与同步思维导图
简单介绍进程机制与同步的内容
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思维导图大纲
进程机制与同步思维导图模板大纲
硬件机制
利用Test-and-Set指令（2016）
利用Swap指令
关中断
执行效率会明显变低
软件机制
双标志先检查
while(flag[j]); flag[i]=ture... flag[i]=false
两个进程都进去，违背忙则等待
双标志后检查
flag[i]=ture; while(flag[j])... flag[i]=false
两个进程谁也进不去，可能导致饥饿
peterson算法（2010）
flag[i]=ture; turn=j; while(flag[j]&&turn==j)
不遵循让权等待
单标志法
while(turn!=1)...turn=1
必须循环交替执行，违背空闲让进
管程机制
组成：管程名称、共享结构数据说明、一组操作过程、初始化代码
特点
由编译语言支持的进程同步机制
模块化：是一个基本的软件模块
抽象数据类型：封装了数据以及对数据的操作
信息隐蔽：管程内部的数据和实现细节对外界是透明的
所有进程都只能用过管程访问临界资源，管程每次只允许一个进程进入
x.wait：把进程挂在x对应的阻塞队列上；x.signal：唤醒x的阻塞队列上的一个进程（2018）
若没有等待进程，x.signal不会有任何操作，这与信号量中的signal不同（会修改信号量变量的值）
条件变量
一种抽象数据类型，保存一个链表，用于记录因该条件变量而阻塞的所有进程
可以实现进程在条件变量内的阻塞与唤醒
基本概念
临界资源
首先是共享资源，其次访问要互斥
包括：打印机、共享变量、共享缓冲区、公用队列（不包括磁盘）
临界区
每个进程访问临界资源的那段代码
可重入代码（纯代码）
允许多个进程同时访问，不能被任何进程修改
同步机制应遵循的规则
空闲让进：临界区空闲时允许进程进入
忙则等待：已有进程进入临界区时，其它进程必须等待
有限等待：请求进入临界区的进程能在有限时间内进入
让权等待：当进程不能进入临界区时应立即释放处理器（不是必须遵守的规则）（2020）
两种制约关系
间接相互制约（互斥）
对临界资源只能互斥地访问
直接相互制约（同步）
进程为完成同一项任务而相互合作
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