02 进程管理 - 03 进程之间怎么协作 - 《java笔记》

进程通信
- 进程通信的方式
进程同步
- 互斥访问临界资源
- 管程（Moniyor ，监视器）
死锁
- 死锁产生的条件
- 避免死锁

进程通信
进程同步

进程通信

进程通信即进程间的信息交换

进程是资源分配的基本单位，各个进程之间内存空间独立，一个进程不能随意访问其他进程的地址空间

进程通信的方式

共享存储（Shared-Memory）

基于共享数据结构的通信方式

多个进程共用某个数据结构（OS提供并控制）
由用户（程序员）负责同步处理
低级通信：可以传递少量数据，效率低

基于共享存储区的通信方式

多个进程共用内存中的一块存储区域
由进程控制数据的形式和方式
高级通信：可以传递大量数据，效率高

消息传递（Message-Passing)

消息具备一定的格式，便于消息的解析

直接通信：点到点发送

发送和接收时指明双方进程的ID
每个进程维护一个消息缓冲队列

间接通信：广播

以信箱为媒介，作为中间实体
发进程将消息发送到信箱，收进程从信箱读取
可以广播，容易建立双向通信链

管道通信（Pipe）

管道

用于连接读/写进程的共享文件，pipe文件
本质是内存中固定大小的缓冲区

半双工通信

同一时段只能单向通信，双工通信需要两个管道
以先进先出（FIFO）方式组织数据传输
通过系统调用read()/write()函数进行读写操作

进程同步

协调进程间的相互制约关系，使他们按预期的方式执行

进程同步的前提：

进程是并发执行的，进程间存在着相互制约关系
并发的进程对系统共享资源进行竞争
进程通信，过程中相互发送的信号称为消息或事件

两种相互制约的方式

间接相互制约关系（互斥）：进程排他性地访问共享资源
直接相互制约关系（同步）：进程间的合作，比如管道通信

互斥访问临界资源

访问过程

进入区：尝试进入临界区，成功则加锁（lock）
临界区：访问共享资源
退出区：解锁（unlock），唤醒其它阻塞进程
剩余区：其它代码

访问原则

空闲让进：临界区空闲，允许一个进程进入
忙则等待：临界区已有进程，其它进程等待（阻塞状态）
有限等待：处于等待的进程，等待时间有限
让权等待：等待时应让出CPU执行权，防止“忙等待”

repeat
    entry section;      // 进入区    
    critical section;   // 临界区   
    exit section;       // 退出区
    remainder section;  // 剩余区
until false;