OS Experiment-03

• 同步
  • 两个或两个以上随时间变化的量在变化过程中保持一定的相对关系。例：Mac端与手机端微信消息同步
  • 同步在大多数情况下，是在实现了互斥的情况下，通过其他机制实现对共享资源的有序访问。极少数情况下可以多个访问者同时访问同一资源。
• 互斥
  • 对一组并发进程，一次只有一个进程能够访问一个给定的资源或执行一个给定的功能。
  • 互斥技术可以用于解决诸如资源争用之类的冲突，还可以用于进程间的同步，使得它们可以合作。典型例子便是生产者/消费者模型。
  • 互斥是指同一资源在同一时刻只允许一个访问者访问。

• 注意事项：

  • 在编译中要加 -lpthread参数， 如：gcc thread.c -o thread –lpthread
    • pthread 库不是 Linux 系统默认的库，连接时需要使用静态库 libpthread.a，所以使用库函数时，需要链接该库。
  • 使用这些函数时，不要忘记加头文件#include<pthread.h>
  • 如果使用sleep(),getpid()等函数时，需要加头文件#include<unistd.h>

• Peterson算法特点

  • 使用两个全局变量（flg[]和turn）
    • Flg[]表示哪个进程正在占用临界区及临界区的状态
    • Turn表示能进入临界区的进程序号
  • 此算法涉及两个原则：
    • 忙则等待
    • 空闲让进

• 临界缓冲区问题

  • 有一个或者多个生产者产生某种类型的数据（记录、字符），并放置在缓冲区中；有一个消费者从缓冲区中取数据，每次取一项；系统保证避免对缓冲区的重复操作，也就是说，在任何时候只有一个代理（生产者或者消费者）可以访问缓冲区。

• int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex)

  • 作用：互斥的条件等待，阻塞线程
  • 参数：*cond是指向一个条件变量的指针
    *mutex则是对相关的互斥锁的指针

• int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond)

  • 作用：发送一个信号给另外一个正在处于阻塞等待状态的线程,使其脱离阻塞状态,继续执行
  • 参数：*cond是指向一个条件变量的指针

void *producer()
{
        pthread_mutex_lock(&the_mutex);  //加锁
        while(buff != 0)
        {
            pthread_cond_wait(&condP, &the_mutex);   //阻塞等待      
        }
        buff = i; //生产产品
        pthread_cond_signal(&condC);     //通知消费者消费产品
        pthread_mutex_unlock(&the_mutex);   
 }

 void *consumer(void *ptr)
{
        pthread_mutex_lock(&the_mutex);
        while(buff == 0)
        {
            pthread_cond_wait(&condC, &the_mutex);  //阻塞等待       
        }
        buff = 0;  //清空缓冲区
        pthread_cond_signal(&condP);     //通知生产者生产产品
        pthread_mutex_unlock(&the_mutex);
}