2.2.2 进程通信

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原语

原语(Primitive)是完成特定功能的程序段,属于原子操作,无法再被拆分。

原语存放在操作系统的内核中,包含进程控制原语、进程通信原语、资源管理原语等。

进程控制原语中包含进程创建、进程撤销、进程挂起、进程激活、进程阻塞、进程唤醒原语。

进程通信

并发执行的程序可能存在同步、互斥这2种制约关系。

  • 同步:进程在某些节点上协调相互合作进程间的工作,例如等进程A完成了某项工作,进程B才能继续进行。
  • 互斥:进程互斥地使用临界资源。临界资源(CR, Critical Resource)是一次只能供一个进程使用的资源。

临界区是一段程序,用于对临界资源实施操作,有4条原则。

  • 有空则进:无进程处于临界区时,运行进程进入。
  • 无空则等:有进程在临界区时,其他需要进入临界区的进程就等着。
  • 有限等待:保证进程等待有限时间后进入临界区。
  • 让权等待:进程等待进入临界区时,应立即释放处理机。

信号量机制

信号量机制是一种有效的进程同步、互斥的工具。整型信号量是其中一种,此处对其做介绍。

  • 信号量S:S≥0,表示资源可用数。S<0,其绝对值表示阻塞队列中等待该资源的进程数。S还可以用于表示消息,S=0,表示希望的消息未产生。S≠0,表示希望的消息已产生。
  • P操作:申请一个资源,申请后S的数值变成S-1。若S≥0,进程继续执行。若S<0,进程进入阻塞状态,插入阻塞队列。
  • V操作:释放一个资源,释放后S的数值变成S+1。若S>0,进程继续执行。若S≤0,则从阻塞队列中唤醒一个进程,插入就绪队列。
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