《操作系统》——解决并发进程中与时间有关的异常

《操作系统》——解决并发进程中与时间有关的错误

在多道程序设计的系统中同时存在着许多进程。他们可能同时装入主存，等待处理器的调度，这就形成的并发进程。对于单核处理器来说，并发进程并不是多个进程同时占用处理器同时执行，而是同时装入主存，至于进程什么时候被执行，这要看进程的调度策略啦！谈到并发进程，我就想到进程的并发会产生许多错误，这些错误在我们在设计系统或者编写软件时都是尽量要避免的。

那么进程的并发执行为什么会产生错误那？归根到底是并发进程访问共享变量的事，当多个进程访问共享变量的过程中，就有可能会产生与时间有关的错误，或者是死锁。

一、导图分析

二、导图分析

说到进程访问共享资源，我觉得首先先明白进程的同步与进程的互斥问题。

1、进程的互斥：指当有若干个进程都要使用某一共享资源时，任何时候最多只允许一个进程去使用共享资源，其他要使用的进程必须等待，知道该资源的占用者释放了该资源。

2、进程的同步：在并发进程之间存在一种制约关系，一个进程的执行依赖另一个进程的消息，当一个进程没有得到另一个进程的消息时应该等待，知道消息到达后才被唤醒。

3、与时间有关的错误：多个进程共同执行时，交替的访问了共享变量，但是有一个进程由于自身原因或者外界原因被中断了后，稍后又接着执行，最后导致运行结果出错。

例如：

某小区有两扇门，其中一扇门是入口，另一扇门是出口，用一个计数器count显示在小区的人数，当有人进入时，由进程PIN实现计数加一，当有人退出时，由进程POUT减一。这两个进程如下

<span style="font-family:KaiTi_GB2312;font-size:18px;">begin
     count: interge                                                               
     count: =0
cobegin
process PIN 
     R1: integer;
begin
     R1:=count;
     R1:=R1+1;
     count: =R1;
end ;

process POUT 
     R2: integer;
begin
     R2:= count;
     R2:=R2-1;
     count:=R2;
end;
coend;
end;</span>

假定某个时候的计数值count=n，这时有一个人要进入，正好有一个同时要出去，于是进程PIN和POUT同时都要执行，如果进程PIN和POUT都没有被打断，那么各自完成了count+1和count-1操作，count还是n，但是若果被打断了PIN操作，看下图

《操作系统》——解决并发进程中与时间有关的异常

这样执行过后，结果会变成n+1，这就是与时间有关的错误的实例。

解决办法：采用PV操作，引进PV操作会引进一个叫临界区的名词，临界区是指并发进程中与共享变量有关的程序段。相关临界区是指并发进程中设计到相同变量的那些临界区。PV操作的原理是保证一个进程在临界区执行时，不让另一个进程进入相关临界区执行，即个进程对共享变量的访问是互斥的，这就不会造成与时间有关的错误。对于上面表格的一个例子来说，当进程PIN被打断后，POU不能访问共享变量count，直到PIN进程结束后才让POUT访问，这样最后的结果就正确了。

三、小结

解决并发进程之间的错误关键就是解决共享变量的访问方式，当多个进程都想访问共享变量时，我们一定要管理好各个进程的使用规律，不然的话程序就会出错。采用PV操作，让相关进程互斥的进入各自的临界区执行，这样就解决了并发进程间与时间有关的错误。好了，并发进程访问共享变量时，还会产生死锁，要想看死锁的形成原因及解决办法，请关注我的下一篇博客！

11楼u013047584昨天 21:48: 与时间有关的，考试的时候最后一个题用两个信号量就会出这个错误。

10楼u012308971昨天 20:48: 总结地很认真！

9楼u013086062昨天 20:47: 考试结束了，学习还没有结束。以后还会用到的

8楼u013036688昨天 20:47: 死锁什么的是吗~

7楼u013045552昨天 20:47: 操作系统被总结的很好。

6楼u012704843昨天 20:44: 很不多的积累。。学习。额

5楼u013028876昨天 20:23: 期待你的下一篇博客

4楼u013033838昨天 19:45: 考试结束了，学习还没有结束。

3楼u013036278昨天 14:18: 学完操作系统知道了这个东东是什么了

2楼u013046597昨天 11:02: 考后总结，现在还在继续，好样的

1楼u013036685昨天 10:46: 考试结束了，学习依旧。

《操作系统》——解决并发进程中与时间有关的异常

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