進程推進的合理有序同步——信號量
等待是進程同步的核心
信號量的出現(xiàn)是對于如果有多個P的時候，只有信號是不能喚醒所有生產(chǎn)者的，只能喚醒一個生產(chǎn)者。
- 信號只能喚醒一個生產(chǎn)者
信號量小于0對應(yīng)的是有多少個進程睡眠了
- 要學會等待（觀察信號量是否為負，如果是負數(shù)就需要等待）
停是很重要的
- 用臨界區(qū)來保護信號量
- 用信號量來支持進程的同步
信號量（整型變量）
互斥
讓進程之間的合作變得合理有序
實現(xiàn)這個的依據(jù)是信號量
想象一個司機和售票員的例子，司機要啟動車輛，這個時候應(yīng)該讓售票員先關(guān)門，然后發(fā)一個信號，然后司機可以啟動車輛，我們說司機是在等待一個信號。
同理，司機停車了，就需要發(fā)送一個信號給售票員，然后售票員才能開門。
等待就是阻塞，這個也是進程同步的核心。
比如說生產(chǎn)者--消費者模型，當緩沖區(qū)滿的時候，就要停下來，不然會溢出。如果緩沖區(qū)空了，就不敢再消費了，已經(jīng)沒有東西可以消費了。
引出信號量
之前的信號在程序里面的體現(xiàn)是counter，信號表示的只是有或無，它只能喚醒一個進程，然后就無效了，如果有n個進程，那么剩下的n - 1個進程就會一直sleep下去。所以我們需要一個量——信號量來表示有多少個進程在睡眠，喚醒的時候需要喚醒多少個進程。
信號量——記錄有多少個進程睡眠了
如果只有信號的話，只能是
發(fā)信號還有等信號，對應(yīng)的是喚醒和睡眠。
如果有了信號量的話，我們用
sem來表示，根據(jù)sem是多少來決定是喚醒還是睡眠，如果sem已經(jīng)小于0了，那就睡眠，然后消費者進程看到sem小于0了，就會去喚醒。這樣子就實現(xiàn)了
進程的走走停停
習題
P操作和V操作
- P操作對應(yīng)的是消費者
- V操作對應(yīng)的是生產(chǎn)者
睡眠和喚醒對應(yīng)的是都是信號量是否會小于0
P和V的2段代碼
生產(chǎn)者在共享緩沖區(qū)的時候，消費者不能進去
消費者在共享緩沖區(qū)的時候，生產(chǎn)者不能進去實現(xiàn)這一點是需要靠
互斥信號量來實現(xiàn)
為什么要保護信號量
因為多個進程會共同修改信號量，這樣會導致信號量的語義錯誤。這種錯誤就稱為——
和
調(diào)度有關(guān)的共享數(shù)據(jù)語義錯誤
什么是臨界區(qū)？
假如A進程有段代碼，B進程有段代碼，他們倆都有一個小部分的代碼涉及到了相同的信號量，那么這一小部分就是臨界區(qū)，臨界區(qū)的執(zhí)行是一個原子操作——一個進程進去后修改完才能解鎖。
臨界區(qū)是成對or成組出現(xiàn)的
互斥——不能同時進入
死鎖預防就是2個方法
- 一次性申請所有資源
- 按序等待
死鎖避免
找到一個
安全序列（通過銀行家算法）
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死鎖避免的代價太大了
因為每一個進程
Pi每次申請的時候，都要進行一次銀行家算法，看是否會引起死鎖，時間復雜度太高
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死鎖檢測和恢復
發(fā)現(xiàn)問題，檢測到問題用的還是銀行家算法，不過執(zhí)行的次數(shù)少了一些了。
恢復的時候采用的是進程回滾，回滾到一定程度了看看是否還會死鎖。
但是選擇誰回滾，和實現(xiàn)回滾都比較麻煩。
死鎖忽略的方法
死鎖
多個進程由于
互相等待對方持有的資源，從而導致任何一個進程都無法執(zhí)行的情況。
死鎖的成因
- 互斥——一個資源被A進程占用后，其他進程無法使用
- A進程占有了資源后，不釋放，
還要去申請其他的資源
好比已經(jīng)占有了一條路，還要繼續(xù)前進到
其他的道路
- 環(huán)路等待——每個進程占有的資源和想要申請的資源形成了一個環(huán)路
相當于每輛公交車已經(jīng)有了自己的車道，還想要去占別人的車道，但是別人不讓，所以就
僵持住了。
死鎖的4個必要條件
- 互斥使用
- 不可搶占——資源只能進程自己放棄，比如
公交車自己開走
上面2點都是資源的固有屬性
- 請求和保持——進程已經(jīng)有了一個資源還不釋放，同時去申請其他的資源
-
循環(huán)等待
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