进程同步案例：谁买面包？-信号量与P.V操作解析

"这篇资源主要讨论了进程同步与通信的问题，通过‘谁买面包’的例子展示了进程间的同步机制。文章提到了操作系统中的进程同步、互斥以及多种进程通信方式，如信号量、P.V操作、消息缓冲、信箱通信、管道通信等。" 在多道程序系统中，进程之间的交互是非常常见的情况，这可以分为直接作用和间接作用。直接作用是指进程之间有意图的相互协作，例如在同步问题的例子“谁买面包”中，甲和乙两位家庭成员都在同一时间发现面包没了，他们需要协调谁去购买，这就是直接的相互作用，构成了进程同步。而间接作用则更像是一种无意识的相互影响，可能发生在相关或无关进程之间，比如多个进程对同一资源的竞争。 进程同步是确保系统中并发执行的多个进程按照特定顺序执行的过程。当一个进程需要依赖另一个进程的某个结果时，就需要进行同步。例如，司机P1和售票员P2的例子，司机启动车辆并正常运行，售票员才能售票，这是一种同步需求。 进程互斥是另一种重要的概念，涉及到临界资源的使用。临界资源是一次只能由一个进程使用的资源，例如打印机、磁带驱动器等。为了保证资源的正确使用，每个进程都有临界区，即访问临界资源的代码段。在进入临界区之前，进程需要检查是否可以安全进入，这就是进入区，离开临界区后，进程会进入退出区，确保资源的释放。剩下的代码则称为剩余区。 为了实现进程同步，引入了信号量和P.V操作。信号量是一种同步工具，用于表示资源的数量或者状态。P操作（Wait/Down）用于申请资源，V操作（Signal/Up）用于释放资源。经典的同步问题包括生产者消费者问题、读者写者问题和哲学家就餐问题，这些问题都涉及到如何有效管理和控制临界区，以避免死锁和饥饿现象。 进程通信是进程间交换信息的方式，包括消息缓冲、信箱通信、管道通信等。消息缓冲允许进程将数据存储在一个缓冲区，然后由其他进程读取；信箱通信提供了发送和接收消息的机制；管道通信则是在不同进程间建立一个单向或双向的数据流通道。 高级通信如管程是一种更复杂的同步机制，它提供了一种结构化的方法来管理临界资源和同步控制，使得多个进程可以安全地访问共享数据结构。 总结来说，这篇资源深入探讨了进程同步和通信的基本概念，通过实例解释了它们在实际问题中的应用，并列举了多种同步和通信的方法，这对于理解和解决并发编程中的问题具有很高的指导价值。