简述何为临界资源;简述临界资源互斥访问的方式。进程同步规则及有那些信号量机制。写出经典的进程同步问题及解决方式。
时间: 2023-12-19 20:03:42 浏览: 27
临界资源是指在进程之间共享的某些资源,例如文件、数据库等等。临界资源互斥访问是指在任何时刻只有一个进程能够访问共享资源的机制。
进程同步规则是指在多个进程共享临界资源的情况下,要保证它们能够正确地协同工作,不会出现互相干扰的情况。信号量是经典的进程同步的机制之一,包括二元信号量和计数信号量。在实现互斥时,通常使用二元信号量;在实现同步时,通常使用计数信号量。
经典的进程同步问题是生产者-消费者问题。该问题中,有一个或多个生产者和一个或多个消费者共享一个有限的缓冲区。生产者将数据项放入缓冲区中,消费者则从缓冲区中取出数据项进行处理。该问题的解决方式通常是使用信号量实现互斥和同步,防止生产者和消费者在缓冲区中的冲突。
相关问题
有m个进程共享同一临界资源,若使用信号量机制实现对临界资源的互斥访问,则信号量
的初值为m。这是因为信号量的初值代表可用资源的数量,而一开始所有进程都可以访问临界资源,因此可用资源的数量就是m。当一个进程进入临界区访问资源时,信号量的值减一,表示可用资源的数量减少了一个;当进程退出临界区时,信号量的值加一,表示可用资源的数量增加了一个。这样,当信号量的值为0时,就表示当前没有可用资源,其他进程需要等待。这就实现了对临界资源的互斥访问。
有m个进程共享同一临界资源,若使用信号量机制实现对某个临界资源的互斥访问,请求出信号量的变化范围
使用信号量机制实现对某个临界资源的互斥访问,需要定义一个信号量来表示该资源的可用性。假设该信号量的初值为1,表示该资源当前可用。
当一个进程需要访问该临界资源时,它需要执行P操作(wait操作)来请求该信号量。P操作会将信号量的值减1,表示该资源被占用。如果此时另外的进程也想要访问该资源,它需要执行P操作,但此时信号量的值已经为0,因此该进程会被阻塞,直到该资源被释放。
当一个进程访问完该临界资源后,它需要执行V操作(signal操作)来释放该信号量。V操作会将信号量的值加1,表示该资源现在可用。如果此时有被阻塞的进程等待该资源,它会被唤醒并继续执行。
因此,信号量的变化范围是从1到0,以及从0到1。当信号量的值为1时,表示该资源可用;当信号量的值为0时,表示该资源被占用。