操作系统第五章 并发性：互斥和同步.pdf

 并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。在多道 程序环境下，并发性是指在一段时间内宏观上有多个程序 在同时运行，但在单处理机系统中，每一时刻却仅能有一 道程序执行，故微观上这些程序只能是分时地交替执行。  并行是指两个或者多个事件在同一时刻发生。  多处理机系统中，可以并发执行的程序便可被分配到多个 处理机上，实现并行执行。  并发的相关问题  进程间的通信  资源共享与竞争  多个进程活动的同步  分配给进程的处理器时间  并发出现的环境  多应用程序：共享处理器时间  结构化应用程序：设计成一组并发进程  操作系统结构：上一点用于操作系统  临界资源：一次仅允许一个进程使用的共享资源； 如：打印机、变量、数组  临界区：进程访问临界资源的那段程序代码；  互斥：当一个进程在临界区访问临界资源时，其他进程不能进 入临界区。  同步：合作的并发进程需要按先后次序执行  死锁：多个进程等待其他进程的资源，形成循环等待链；  饥饿：一个进程呈可执行状态，被调度器忽视而不能调度执行。  并发的困难  共享全局资源，引发数据安全问题  OS难对资源进行最优化分配死锁  难以定位程序设计错误  一个简单例子 void echo() 多道程序设计系统中的共享函数 { chin = getchar(); 全局共享变量 chout = chin; putchar(chout); } P1 ——chin=getchar() 中断 P2——chin= getchar() chout = chin; putchar(chout); P1恢复 chout = chin; putchar(chout); Process P1 Process P2   chin = getchar();   chin = getchar(); chout = chin; chout = chin; putchar(chout);   putchar(chout);    解决办法：控制访问该变量的代码  规定一次仅允许一个进程进入echo，并只在 echo运行结束后，才对另一个进程可用  如何实施？  竞争条件：发生在多个进程或者线程读写数据时， 最终结果依赖于多个进程的指令执行顺序 P1: P2:  例： …… …… ① L1: n++ ② L2: printf(n); ③ n=0; ……. Go to L1