From 6930fc8738d9511d06623bc4df4167a0007d8a97 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: Didnelpsun <2675350965@qq.com>
Date: Sun, 23 Oct 2022 22:48:55 +0800
Subject: [PATCH] Update 1-process-management.md

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 Operate-System/1-process-management.md | 40 ++++++++++++--------------
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diff --git a/Operate-System/1-process-management.md b/Operate-System/1-process-management.md
index 0247457..0022f6d 100644
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+++ b/Operate-System/1-process-management.md
@@ -735,13 +735,13 @@ remainder section;// ⑧
 + 若$P_1$先上处理机运行，则会一直卡在⑤，无法使用临界资源。
 + 直到$P_1$的时间片用完，发生调度，切换$P_0$上处理机运行。
 + 而代码①不会卡住$P_0$，$P_0$可以正常访问临界区，在$P_0$访问临界区期间即时切换回$P_1$，$P_1$依然会卡在⑤。
-+ 只有$P_0$在退出区将`turn`改为1后，$P_1$才能进入临界区。
++ 只有$P_0$在退出区将`turn`改为$1$后，$P_1$才能进入临界区。
 + 因此，该算法可以实现同一时刻最多只允许一个进程访问临界。
 
 缺点：
 
 + `turn`表示当前允许进入临界区的进程号，而只有当前允许进入临界区的进程在访问了临界区之后，才会修改`turn`的值。
-+ 也就是说，对于临界区的访问，一定是按$P_0\rightarrow P1\rightarrow P0\rightarrow P1\rightarrow\cdots$这样轮流访问。
++ 也就是说，对于临界区的访问，一定是按$P_0\rightarrow P_1\rightarrow P_0\rightarrow P_1\rightarrow\cdots$这样轮流访问。
 + 如果一个进程一直不访问临界区，那么临界资源会被这个进程一直占用。
 + 违背了空闲让进的原则。
 
@@ -1183,7 +1183,7 @@ $PV$操作题目分析步骤：
 3. 设置信号量。设置需要的信号量，并根据题目条件确定信号量初值。
 4. 互斥信号量初值一般为$1$，同步信号量的初始值要看对应资源的初始值是多少。
 
-#### 生产者消费者问题
+#### 单生产者单消费者多资源问题
 
 + 系统中有一组生产者进程和一组消费者进程，生产者进程每次生产一个产品放入缓冲区，消费者进程每次从缓冲区中取出一个产品并使用。（这里的“产品”理解为某种数据）
 + 生产者、消费者共享一个初始为空、大小为$n$的缓冲区。
@@ -1245,9 +1245,9 @@ consumer() {
 
 + 生产者消费者问题是一个互斥、同步的综合问题。
 + 对于初学者来说最难的是发现题目中隐含的两对同步关系。
-+ 有时候是消费者需要等待生产者生产，有时候是生产者要等待消费者消费，这是两个不同的“一前一后问题”，因此也需要设置两个同步信号量。前生产者$V$后消费者$P$的关系就是`full`，前消费者$V$后生产者者$P$的关系就是`empty`。
++ 有时候是消费者需要等待生产者生产，有时候是生产者要等待消费者消费，这是两个不同的“一前一后问题”，因此也需要设置两个同步信号量。前生产者$V$后消费者$P$的关系就是`full`，前消费者$V$后生产者$P$的关系就是`empty`。
 
-#### 多生产者多消费者问题
+#### 多生产者多消费者指定单资源问题
 
 桌子上有一只盘子，每次只能向其中放入一个水果。爸爸专向盘子中放苹果，妈妈专向盘子中放橘子，儿子专等着吃盘子中的橘子，女儿专等着吃盘子中的苹果。只有盘子空时，爸爸或妈妈才可向盘子中放一个水果。仅当盘子中有自己需要的水果时，儿子或女儿可以从盘子中取出水果。用$PV$操作实现上述过程。
 
@@ -1322,11 +1322,12 @@ son(){
 }
 ```
 
-`P(plate/apple/orange)`和`V(plate/apple/orange)`实现了同步，而`P(mutex)`和`V(mutex)`实现互斥。
+`P(plate/apple/orange)`和`V(plate/apple/orange)`实现了同步使用盘子/苹果/橘子，而`P(mutex)`和`V(mutex)`实现互斥使用盘子。
 
 如果不使用互斥量会怎么样？
 
-+ 刚开始，儿子、女儿进程即使上处理机运行也会被阻塞（$apple$和$orange$刚开始都是$0$，所以被阻塞）。如果刚开始是父亲进程先上处理机运行，则父亲`P(plate)`，可以访问盘子→母亲`P(plate)`，阻塞等待盘子→父亲放入苹果`V(apple)`→女儿进程被唤醒，其他进程即使运行也都会阻塞，暂时不可能访问临界资源（盘子）→女儿`P(apple)`，访问盘子，`V(plate)`，等待盘子的母亲进程被唤醒→母亲进程访问盘子（其他进程暂时都无法进入临界区）。
++ 刚开始，儿子、女儿进程即使上处理机运行也会被阻塞（$apple$和$orange$刚开始都是$0$，所以被阻塞）。
++ 如果刚开始是父亲进程先上处理机运行，则父亲`P(plate)`，可以访问盘子→母亲`P(plate)`，阻塞等待盘子→父亲放入苹果`V(apple)`→女儿进程被唤醒，其他进程即使运行也都会阻塞，暂时不可能访问临界资源（盘子）→女儿`P(apple)`，访问盘子，`V(plate)`，等待盘子的母亲进程被唤醒→母亲进程访问盘子（其他进程暂时都无法进入临界区）→后续操作。
 + 即使不设置专门的互斥信号量`mutex`，也不会出现多个进程同时访问盘子的现象。
 + 原因在于本题中的缓冲区大小为`1`，在任何时刻，`apple`、`orange`、`plate`三个同步信号量中最多只有一个是$1$。因此在任何时刻，最多只有一个进程的$P$操作不会被阻塞，并顺利地进入临界区，此时互斥关系全部变成同步关系。
 + 而如果缓冲区大于$1$，则父母两个可以同时访问临界区，可能导致数据覆盖，所以必须使用互斥信号量。
@@ -1337,8 +1338,8 @@ son(){
 + 比如，如果从单个进程行为的角度来考虑的话，我们会有以下结论：
 + 如果盘子里装有苹果，那么一定要女儿取走苹果后父亲或母亲才能再放入水果，如果盘子里装有橘子，那么一定要儿子取走橘子后父亲或母亲才能再放入水果。
 + 这么看是否就意味着要设置四个同步信号量分别实现这四个“一前一后”的关系了?
-+ 正确的分析方法应该从“事件”的角度来考虑，我们可以把上述四对“进程行为的前后关系”抽象为一对“事件的前后关系”。
-+ 盘子变空事件→放入水果事件。“盘子变空事件”既可由儿子引发，也可由女儿引发;“放水果事件"既可能是父亲执行，也可能是母亲执行。这样的话，就可以用一个同步信号量解决问题了。
++ 正确的分析方法应该从“事件”的角度来考虑，我们可以把上述四对“进程行为的前后关系”抽象为一对“事件的前后关系”。将苹果和橘子都归为水果，而互斥的是盘子而不是不同的水果，同步的是先盘子再水果。
++ 盘子变空事件→放入水果事件。“盘子变空事件”既可由儿子引发，也可由女儿引发；“放水果事件"既可能是父亲执行，也可能是母亲执行。这样的话，就可以用一个同步信号量解决问题了。
 
 #### 读者写者问题
 
@@ -1349,17 +1350,14 @@ son(){
 3. 任一写者在完成写操作之前不允许其他读者或写者工作写。
 4. 写者执行写操作前，应让已有的读者和写者全部退出。
 
-具有两类进程：写进程、读进程。
+关系分析：
 
-互斥关系：写进程-写进程、写进程-读进程。读进程与读进程不存在互斥问题。
-
-写者进程和任何进程都互斥，设置一个互斥信号量`rw`，在写者访问共享文件前后分别执行$P$、$V$操作。
-
-读者进程和写者进程也要互斥，因此读者访问共享文件前后也要对`rw`执行$P$、$V$操作。
-
-如果所有读者进程在访问共享文件之前都执行$P(rw)$操作，那么会导致各个读进程之间也无法同时访问文件。所以读者写者问题的核心思想――怎么处理该读者共享的问题呢？即读同步。
-
-`P(rw)`和`V(rw)`其实就是对共享文件的“加锁”和“解锁”。既然各个读进程需要同时访问，而读进程与写进程又必须互斥访问，那么我们可以让第一个访问文件的读进程“加锁”，让最后一个访问完文件的读进程“解锁”。可以设置一个整数变量`count`来记录当前有几个读进程在访问文件，这个也需要保持读进程互斥，避免多个读进程同时操作导致计数错误。
++ 具有两类进程：写进程、读进程。
++ 互斥关系：写进程-写进程、写进程-读进程。
+  + 读进程与读进程不存在互斥问题。写者进程和任何进程都互斥，设置一个互斥信号量`rw`，在写者访问共享文件前后分别执行$P$、$V$操作。
+  + 读者进程和写者进程也要互斥，因此读者访问共享文件前后也要对`rw`执行$P$、$V$操作。
++ 如果所有读者进程在访问共享文件之前都执行$P(rw)$操作，那么会导致各个读进程之间也无法同时访问文件。所以读者写者问题的核心思想――怎么处理该读者共享的问题呢？即读同步。
++ `P(rw)`和`V(rw)`其实就是对共享文件的“加锁”和“解锁”。既然各个读进程需要同时访问，而读进程与写进程又必须互斥访问，那么我们可以让第一个访问文件的读进程“加锁”，让最后一个访问完文件的读进程“解锁”。可以设置一个整数变量`count`来记录当前有几个读进程在访问文件，这个也需要保持读进程互斥，避免多个读进程同时操作导致计数错误。
 
 ```cpp
 // 用于实现对文件的互斥访问。表示当前是否有进程在访问共享文件，1代表空闲
@@ -1451,7 +1449,7 @@ reader() {
 + 最后，还要认真体会我们是如何解决“写进程饥饿”问题的。
 + 绝大多数的考研$PV$操作大题都可以用之前介绍的几种生产者消费者问题的思想来解决，如果遇到更复杂的问题，可以想想能否用读者写者问题的这几个思想来解决。
 
-#### 哲学家进餐问题
+#### 资源抢占问题
 
 一张圆桌上坐着$5$名哲学家，每两个哲学家之间的桌上摆一根筷子，桌子的中间是一碗米饭。哲学家们倾注毕生的精力用于思考和进餐，哲学家在思考时，并不影响他人。只有当哲学家饥饿时，才试图拿起左、右两根筷子（一根一根地拿起）。如果筷子已在他人手上，则需等待。饥饿的哲学家只有同时拿起两根筷子才可以开始进餐，当进餐完毕后，放下筷子继续思考。
 
@@ -1492,7 +1490,7 @@ Pi() {
 + 这些进程之间只存在互斥关系，但是与之前接触到的互斥关系不同的是，每个进程都需要同时持有两个临界资源，因此就有“死锁”问题的隐患。
 + 如果在考试中遇到了一个进程需要同时持有多个临界资源的情况，应该参考哲学家问题的思想，分析题中给出的进程之间是否会发生循环等待，是否会发生死锁。
 
-#### 抽烟者问题
+#### 单生产者多消费者单指定资源问题
 
 假设一个系统有三个抽烟者进程和一个供应者进程。每个抽烟者不停地卷烟并抽掉它，但是要卷起并抽掉一支烟，抽烟者需要有三种材料：烟草、纸和胶水。三个抽烟者中，第一个拥有烟草、第二个拥有纸、第三个拥有胶水。供应者进程无限地提供三种材料，供应者每次将两种材料放桌子上，拥有剩下那种材料的抽烟者卷一根烟并抽掉它，并给供应者进程一个信号告诉完成了，供应者就会放另外两种材料再桌上，这个过程一直重复（让三个抽烟者轮流地抽烟）。