进程的同步与互斥

进程是动态的，有一些动态变迁的过程，进程在计算机中是可以同时存在多个的，而单核CPU同个时刻只能处理一个进程，而现在的CPU是多核的，可以同时处理多个进程，在多个进程的处理过程当中，进程与进程会存在不同的关系，可以分为两个模型，如下：

互斥：互斥模型，进程与进程之间相互抵制，相互排斥。类似于如千军万马过独木桥，很多个进程都想要使用独木桥，但是独木桥一个时间只能让一个进程通过，全局上来看，所有进程都用到了这个独木桥，但是某一个时刻、某一个片段进程只能有一个通过，独木桥在这里就是临界资源，看起来是共享的，但是用起来是相互排斥的，只能让一个人先用，由于临界资源的限制，资源上限值的这些进程，他们之间的关系称为间接制约关系，我们称这些进程之间相互存在互斥关系。

同步：同步模型，进程与进程相互存在一些依赖关系。进程与进程可能不是同时开始的，也可能同时开始，但是速度有差异，在一定情况停下等待，在最终完成任务的时候，必须两个进程都完成，才可以继续走下去。这种由于进程与进程之间速度上的差异，我么称为直接制约关系。

临界资源：各进程之间需要互斥方式对其进行共享的资源，如打印机、磁带机、缓冲区(缓冲区在使用过程中，一般同一时刻，只会让一个进程使用，如果多个进程使用可能会产生一些数据上的冲突)等
临界区：每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区
信号量：是一种特殊的变量，是与P操作和V操作结合起来用的，是一种全局变量，不同进程当中，可以控制同一个信号量；信号量是可以拿来记录相应的资源数量的

PV操作

PV是操作系统的原语，所谓的原语就是具有原子性，P操作和V操作每个里面都包含多个小步骤，原子性就是这些步骤要么都做，要么都不做。无论是P操作和V操作都会结合信号量来操作。

注意：P是荷兰语的Passeren，V是荷兰语的Verhoog；S<0的时候，还可以表示盘对的进程数。
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如上图：
P操作会包含两个操作

S=S-1，针对-1的过程，首先会对信号量-1。-1是怎么理解？信号量是可以拿来记录相应的资源数量的，针对一个资源数量如果有一个仓库，资源的数量是一个固定的取值，那么初始情况的数量就叫做初始值，也叫做是信号量的初值来源，对这个信号量的数量-1，可以理解为在仓库记账本上对资源进行-1记录，这个动作其实就是一个占据资源、锁定资源的一个过程。可以对第一个动作理解为折申请并占据资源，这个申请并占据的过程可以理解为锁定并加锁的过程。P(S)表示P操作的初始值。
判断S<0，只判断小于，没有等于。<0判断的其实就是判断资源是否够用，检查资源是否充足，当信号量S<0的时候，说明申请的资源并没有实际占用到，因为已经是负数了，我们就认为是资源不足，因此需要排队等着领资源，所以会进入阻塞队列排队等待，直到领取到资源，然后通知后续的进程执行下一步操作的过程。

V操作会包含两个操作

S=S+1，会对信号量先执行+1的操作，+1是怎么理解？资源+1，说明资源用完释放掉了，表示用完资源释放的过程。
S<=0，这个判断是当性能好靓<0的时候，即资源不足需要继续排队，S同时可以表示等待的个数，如S=-1，表示当前有一个进程正在排队，直到领取到资源，然后通知后续的进程执行下一步操作的过程。

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