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操作系统并发性:互斥与同步

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并发作为所有问题的核心,同时也是操作系统设计的根本。它涉及诸多设计难题,例如进程之间的信息交互、资源的共享与争夺、多个进程运行的协调机制以及处理器时间在各进程间的分配(P140)

一.多道程序设计在处理器中的应用

1.单处理器的多道程序设计 :通过进程的交替运行,呈现出一种外部的并发特性。尽管无法实现真正的并行操作,且在进程切换过程中需要耗费一定资源,但这种交替执行方式在提升处理效率和优化程序结构方面仍具有积极作用。

2.多处理器系统环境 :不仅支持进程的交替运行,还能够实现进程的重叠执行。

二.关于并发

并发场景分析与处理

并发现象可以在三种不同的场景中发生:多个应用程序之间、结构化应用程序内部以及操作系统架构层面。

并发产生的基本需求

实现并发进程运行的基础要求在于提升互斥机制的效能。具体而言,当某一进程获得互斥权限后,在其执行过程中将具备阻止其他所有进程介入的能力。

互斥问题的解决方式包括:信号量、管程以及消息传递机制

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