进程互斥与同步

1.解释并发与并行，并说明两者关系。

并发：老师甲先给学生A去讲思路，A听懂了自己书写过程并且检查，而甲老师在这期间直接去给B讲思路，讲完思路再去给C讲思路，让B自己整理步骤。这样老师就没有空着，一直在做事情，很快就完成了三个任务。与顺序执行不同的是，顺序执行，老师讲完思路之后学生在写步骤，这在这期间，老师是完全空着的，没做事的，所以效率低下。
并行：直接让三个老师甲、乙、丙三个老师“同时”给三个学生辅导作业，也完成的很快。

2.进程间有哪几种关系？分别要采取什么策略？

进程间存在竞争关系和协作关系，竞争关系可能会引发死锁和饥饿问题。解决饥饿问题最简单的策略是FCFS资源分配策略，这样，进程可以依次排队占用资源.。由于资源竞争引发的两个控制问题，需要向并发进程提供锁机制，在使用共享资源之前表达互斥要求，即对进程之间抢占资源进行规划竞争制约。

3.为什么说进程的互斥也是一种同步?

在操作系统中，当某一进程正在访问某一存储区域时，就不允许其他进程进行读写或者修改该存储区的内容，否则就会发生后果无法估计的错误。进程之间的这种相互制约的关系成为进程互斥。并发进程在一些关键点上可能需要互相等待与互通消息，这种相互制约的等待与互通信息称为进程同步。实际上进程互斥也是一种同步，他协调多个进程互斥进入同一个临界资源对应的临界区。

4.解释死锁与“饥饿”，并说明两者关系。

死锁：一组进程因增夺资源陷入永远等待的状态。

饥饿：由于其他进程总优先于某一进程，导致该进程长时间无法获取资源来进行调度，被无限期的拖延。

饥饿是因为优先级太低，其他进程一直在你之前抢夺资源，而死锁是两个或者多个进程，相互等待对方占有的资源，而又不能释放自己的资源，所以这些进程都进入死锁状态。

5.什么叫做临界区？如何解决进程对临界资源的访问冲突？

临界区：指的是一个访问共用资源的程序片段，而这些共用资源又无法同时被多个线程访问的特性。当有线程进入临界区段时，其他线程或是进程必须等待，有一些同步的机制必须在临界区段的进入点与离开点实现，以确保这些共用资源是被互斥获得使用。

（1）一次至多只有一个进程进入临界区内执行。

（2）如果已有进程在临界区中，试图进入此临界区的其他进程应等待。

（3）进入临界区内的进程应在有限时间内退出，以便让等待队列中的一个进程进入。

6.信号量的物理意义是什么？

信号量是在多线程环境下使用的一种设施, 它负责协调各个线程, 以保证它们能够正确、合理的使用公共资源。信号量分为单值和多值两种，前者只能被一个线程获得，后者可以被若干个线程获得。利用信号量和PV操作即可解决并发进程竞争问题，又可解决并发进程协作问题。