一,什么是进程同步:
并发性带来了异步性,有时需要进程同步来解决这种异步问题,
进程同步:指的是进程需要有先后顺地完成工作推进,当进程之间需要相互配合完成工作时
二,什么是进程互斥:
1,临界资源:我们把一个时间段只允许一个进程使用的资源叫临界资源。许多的物理设备(摄像头,打印机)属于临界资源,此外许多的变量,数据,内存缓冲区都属于临界资源
2,进程互斥:对临界资源的访问,需要互斥的进行,同一段时间内只允许一个进程访问该资源
3,实现互斥代码的四个部分:
1)进入区:检查是否可以进入临界区,如果可以进入,就对其上锁,不让别的进程进入
2)临界区:访问和使用临界资源
3)退出区:负责解开临界资源的锁
4)剩余区:其余代码部分
4,进程互斥需要遵循的原则:
1)空闲让进:临界区空闲时,应该运行一个进程访问
2)忙则等待:临界资源正在被访问时,其它试图访问临界资源的进程需要等待
3)有限等待:要在有限时间内进入临界区,保证不会饥饿
4)让权等待:进不了临界区的进程,需要释放处理机,防止忙等
三,进程互斥的软件实现方法:
1,单标志法
1)在进入区只检查,不上锁
2)在退出区把临界资源的使用权交给另一个进程
3)主要问题:不遵循空闲让进原则
2,双标志先检查
1)在进入区先检查后上锁,退出区解锁
2)主要问题:不遵循忙则等待原则
3,双标志后检查
1)在进入区先
上锁后检查,退出区解锁
2)主要问题:不遵循空闲让进,有限等待原则,可能导致饥饿
4,Peterson算法
1)在进入区主动争取——》主动谦让——》检查对方是否想进,己方是否谦让
2)主要问题:不遵循让则等待原则,会发送忙等
四,进程互斥的硬件实现方法:
1,中断屏蔽方法
实现:利用开/关中断指令实现,与源语的实现思想相同,即某个进程开始访问临界区到结束为止都不允许被中断,也就不能发送进程切换,因此也就不可能发生两个同时访问临界区的情况
优点:简单,高效
缺点:不适于多处理机,只适用于操作系统内核进程,不适用于用户进程(因为开/关中断指令只能运行在内核态,这组指令如果让用户随意使用很危险)
2,TestAndSet指令:
3,swap指令: