进程同步的几种方式

Posted 2020-09-28 静悟生慧

1、信号量

     用于进程间传递信号的一个整数值。在信号量上只有三种操作可以进行：初始化，P操作和V操作，这三种操作都是原子操作。

     P操作(递减操作)可以用于阻塞一个进程，V操作(增加操作)可以用于解除阻塞一个进程。

 

     基本原理是两个或多个进程可以通过简单的信号进行合作，一个进程可以被迫在某一位置停止，直到它接收到一个特定的信号。该信号即为信号量s。

     为通过信号量s传送信号，进程可执行原语semSignal(s);为通过信号量s接收信号，进程可执行原语semWait(s);如果相应的信号仍然没有发送，则进程被阻塞，直到发送完为止。

     可把信号量视为一个具有整数值的变量，在它之上定义三个操作：

•  一个信号量可以初始化为非负数
• semWait操作使信号量s减1.若值为负数，则执行semWait的进程被阻塞。否则进程继续执行。
• semSignal操作使信号量加1，若值大于或等于零，则被semWait操作阻塞的进程被解除阻塞。

 

 

2、管程

     管程是由一个或多个过程、一个初始化序列和局部数据组成的软件模块，其主要特点如下：

• 局部数据变量只能被管程的过程访问，任何外部过程都不能访问。
• 一个进程通过调用管程的一个过程进入管程。
• 在任何时候，只能有一个进程在管程中执行，调用管程的任何其他进程都被阻塞，以等待管程可用。

     管程通过使用条件变量提供对同步的支持，这些条件变量包含在管程中，并且只有在管程中才能被访问。有两个函数可以操作条件变量：

• cwait(c)：调用进程的执行在条件c上阻塞，管程现在可被另一个进程使用。
• csignal(c)：恢复执行在cwait之后因为某些条件而阻塞的进程。如果有多个这样的进程，选择其中一个；如果没有这样的进程，什么以不做。

 

3、消息传递

     消息传递的实际功能以一对原语的形式提供：

• send(destination,message)
• receive(source,message)

     这是进程间进程消息传递所需要的最小操作集。

     一个进程以消息的形式给另一个指定的目标进程发送消息；

     进程通过执行receive原语接收消息，receive原语中指明发送消息的源进程和消息。