进程同步之后解决了哪些问题

进程同步主要解决了以下两个问题：

1. 竞态条件：当多个进程同时访问共享资源时，可能会出现竞态条件，导致程序结果不可预测。进程同步可以通过互斥、同步等机制来避免竞态条件的发生，保证共享资源的正确访问。

2. 死锁：当多个进程持有资源并且互相等待对方释放资源时，就会出现死锁。进程同步可以通过合理的资源分配、资源申请和释放顺序的约定等机制来避免死锁的发生。

相关问题

进程同步与互斥生产者消费者c语言代码

以下是一个生产者消费者问题的简单解决方案，它使用互斥锁和条件变量来实现进程同步和互斥。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

#define BUFFER_SIZE 10

int buffer[BUFFER_SIZE];
int count = 0;
int in = 0;
int out = 0;

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t full = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_cond_t empty = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

void *producer(void *arg)
{
    int i;
    int item;

    for (i = 0; i < 20; i++) {
        item = rand() % 100; // 产生一个随机数
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        while (count == BUFFER_SIZE) {
            pthread_cond_wait(&empty, &mutex);
        }
        buffer[in] = item;
        printf("Producer produced %d\n", item);
        in = (in + 1) % BUFFER_SIZE;
        count++;
        pthread_cond_signal(&full);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }

    return NULL;
}

void *consumer(void *arg)
{
    int i;
    int item;

    for (i = 0; i < 20; i++) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        while (count == 0) {
            pthread_cond_wait(&full, &mutex);
        }
        item = buffer[out];
        printf("Consumer consumed %d\n", item);
        out = (out + 1) % BUFFER_SIZE;
        count--;
        pthread_cond_signal(&empty);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }

    return NULL;
}

int main()
{
    pthread_t producer_thread, consumer_thread;

    srand(time(NULL)); // 用当前时间作为随机数种子

    pthread_create(&producer_thread, NULL, producer, NULL);
    pthread_create(&consumer_thread, NULL, consumer, NULL);

    pthread_join(producer_thread, NULL);
    pthread_join(consumer_thread, NULL);

    return 0;
}

在这个代码中，生产者线程和消费者线程都会一直循环，每次生产者产生一个随机数就放入缓冲区中，并且通知消费者线程，如果缓冲区满了就等待；每次消费者从缓冲区中取出一个随机数并且通知生产者线程，如果缓冲区为空就等待。

需要注意的是，互斥锁和条件变量的初始化是通过 `PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER` 和 `PTHREAD_COND_INITIALIZER` 这两个宏定义来完成的。同时，在使用条件变量的时候，需要先获取互斥锁，然后再等待条件变量，等待时会自动释放互斥锁，等到条件满足时再重新获取互斥锁。在通知等待线程时，需要先获取互斥锁，然后再发送信号或广播，之后再释放互斥锁。

基于java对操作系统的读者与写者的进程同步与互斥问题编写测试并注释

好的，我可以为您提供一些参考代码，并进行注释说明。

首先，读者与写者问题是在多进程环境下，对共享资源进行读写操作时所出现的一种竞态条件。在这个问题中，读者可以同时读取共享资源，但是只有一个写者可以进行写操作，且在写的过程中，其他读者和写者都不能进行操作。为了解决这个问题，我们可以使用操作系统提供的信号量机制来进行同步和互斥。

下面是一个基于Java的读者与写者问题的示例代码：

import java.util.concurrent.Semaphore;

class ReaderWriter {
    // 共享资源
    private int data = 0;
    // 读者数量
    private int readers = 0;
    // 控制读者和写者访问的信号量
    private Semaphore mutex = new Semaphore(1);
    // 控制写者访问的信号量
    private Semaphore writeSem = new Semaphore(1);

    public void startReading() throws InterruptedException {
        // 读者请求访问，获取互斥锁
        mutex.acquire();
        // 如果当前没有读者，则请求写锁
        if (readers == 0) {
            writeSem.acquire();
        }
        // 增加读者数量
        readers++;
        // 释放互斥锁
        mutex.release();

        // 读取共享资源
        System.out.println("Reader " + Thread.currentThread().getName() + " reads data: " + data);

        // 请求互斥锁
        mutex.acquire();
        // 减少读者数量
        readers--;
        // 如果当前没有读者，则释放写锁
        if (readers == 0) {
            writeSem.release();
        }
        // 释放互斥锁
        mutex.release();
    }

    public void startWriting() throws InterruptedException {
        // 请求写锁
        writeSem.acquire();

        // 写操作
        data++;
        System.out.println("Writer " + Thread.currentThread().getName() + " writes data: " + data);

        // 释放写锁
        writeSem.release();
    }
}

class ReaderThread extends Thread {
    private ReaderWriter rw;

    public ReaderThread(ReaderWriter rw) {
        this.rw = rw;
    }

    public void run() {
        try {
            rw.startReading();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class WriterThread extends Thread {
    private ReaderWriter rw;

    public WriterThread(ReaderWriter rw) {
        this.rw = rw;
    }

    public void run() {
        try {
            rw.startWriting();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ReaderWriter rw = new ReaderWriter();

        // 创建10个读者线程
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new ReaderThread(rw).start();
        }

        // 创建5个写者线程
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            new WriterThread(rw).start();
        }
    }
}

以上代码中，ReaderWriter类是一个包含共享资源和信号量的类，startReading()和startWriting()方法分别表示读者和写者访问共享资源的过程。ReaderThread和WriterThread类则是对应的线程类。

在startReading()方法中，首先获取互斥锁（mutex），然后判断当前是否有其他读者在访问共享资源，如果没有，则请求写锁（writeSem），然后增加读者数量并释放互斥锁。在读取共享资源之后，再次获取互斥锁，减少读者数量，如果当前没有其他读者，则释放写锁并释放互斥锁。

在startWriting()方法中，首先请求写锁，然后进行写操作，最后释放写锁。

在Main类中，创建了10个读者线程和5个写者线程，并启动它们。

希望以上代码和注释能够对您有所帮助。