生产者消费者问题和監視器 (程序同步化)

快捷方式: 差异，相似，杰卡德相似系数，参考。

生产者消费者问题和監視器 (程序同步化)之间的区别

生产者消费者问题 vs. 監視器 (程序同步化)

生产者消费者问题（英语：Producer-consumer problem），也称有限缓冲问题（英语：Bounded-buffer problem），是一个多线程同步问题的经典案例。该问题描述了共享固定大小缓冲区的两个线程——即所谓的“生产者”和“消费者”——在实际运行时会发生的问题。生产者的主要作用是生成一定量的数据放到缓冲区中，然后重复此过程。与此同时，消费者也在缓冲区消耗这些数据。该问题的关键就是要保证生产者不会在缓冲区满时加入数据，消费者也不会在缓冲区中空时消耗数据。 要解决该问题，就必须让生产者在缓冲区满时休眠（要么干脆就放弃数据），等到下次消费者消耗缓冲区中的数据的时候，生产者才能被唤醒，开始往缓冲区添加数据。同样，也可以让消费者在缓冲区空时进入休眠，等到生产者往缓冲区添加数据之后，再唤醒消费者。通常采用进程间通信的方法解决该问题，常用的方法有信号灯法等。如果解决方法不够完善，则容易出现活锁的情况。出现死锁时，两个线程都会陷入休眠，等待对方唤醒自己。该问题也能被推广到多个生产者和消费者的情形。. -- (Monitors，也称为--) 是一种程序结构，结构内的多个子程序（对象或模块）形成的多个工作线程互斥访问共享資源。這些共享資源一般是硬體裝置或一群變數。管程实现了在一个时间点，最多只有一个线程在执行管程的某个子程序。与那些通过修改数据结构实现互斥访问的并发程序设计相比，管程实现很大程度上简化了程序设计。 管程提供了一种机制，线程可以临时放弃互斥访问，等待某些条件得到满足后，重新获得执行权恢复它的互斥访问。 管程是东尼·霍尔 与泊·派克·漢森 提出的，并由泊·派克·漢森首次在并行Pascal中实现。东尼·霍尔证明了這與信号量是等價的。管程在当时也被用于單作業系統环境中的进程間通訊。 在程式語言Concurrent Pascal，Pascal-Plus，Modula-2，Modula-3，Mesa以及Java中都提供這個功能。.

信号量

信号量（Semaphore）又稱為--，是一个同步对象，用于保持在0至指定最大值之间的一个计数值。当线程完成一次对该semaphore对象的等待（wait）时，该计数值减一；当线程完成一次对semaphore对象的释放（release）时，计数值加一。当计数值为0，则线程等待该semaphore对象不再能成功直至该semaphore对象变成signaled状态。semaphore对象的计数值大于0，为signaled状态；计数值等于0，为nonsignaled状态.

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行程

行程（process），是電腦中已執行程式的實體。行程為曾经是分時系統的基本運作單位。在面向进程设计的系统（如早期的UNIX，Linux 2.4及更早的版本）中，进程是程序的基本执行实体；在面向线程设计的系统（如当代多数操作系统、Linux 2.6及更新的版本）中，行程本身不是基本執行单位，而是執行緒的容器。程式本身只是指令、数据及其组织形式的描述，行程才是程式（那些指令和数据）的真正執行实例。若干行程有可能與同一個程式相關聯，且每個行程皆可以同步（循序）或异步（平行）的方式獨立執行。現代電腦系統可在同一段時間內以进程的形式将多個程式載入到記憶體中，並藉由時間共享（或稱时分复用），以在一個處理器上表現出同時（平行性）執行的感覺。同樣的，使用多執行緒技術（多執行緒即每一個執行緒都代表一個行程内的一个独立执行上下文）的作業系統或電腦架構，同樣程式的平行线程，可在多CPU主機或網絡上真正同時執行（在不同的CPU上）。.

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行程間通訊

进程间通信（IPC，Inter-Process Communication），指至少两个进程或线程间传送数据或信号的一些技术或方法。 进程是计算机系统分配资源的最小单位(严格说来是线程)。每个进程都有自己的一部分独立的系统资源，彼此是隔离的。为了能使不同的进程互相访问资源并进行协调工作，才有了进程间通信。通常，使用进程间通信的两个应用可以被分为客户端和服务器（见主从式架构），客户端进程请求数据，服务端响应客户端的数据请求。有一些应用本身既是服务器又是客户端，这在分布式计算中，时常可以见到。这些进程可以运行在同一计算机上或网络连接的不同计算机上。 IPC对微内核和纳米内核的设计过程非常重要。 微内核减少了内核提供的功能数量。 然后通过IPC与服务器通信获得这些功能，与普通的单片内核相比，IPC的数量大幅增加。.

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