程序的同步

2021-08-11 08:22:28 字數 2193 閱讀 2862

解決多個程序同時訪問同乙個資源的時候出現資料破壞的問題

首先找到臨界區

臨界區:一段**對共享的資料進行訪問

然後對臨界區進行保護

加鎖

應該滿足三個條件:

硬體方法有以上兩種,下面僅介紹第一種,這種操作是基於硬體的原子指令(執行過程中不能被中斷)實現的。testandset()就是原子操作

臨界區要設定的恰到好處,不能太小,防止資料保護不可靠;也不能太大,影響程式的並行執行(原因是當臨界區太大的時候,會將一些不需要保護的內容也也起保護,那麼當乙個程序在訪問臨界區中的資料時,其他程序就不能夠訪問)。

是ipc(程序間通訊)的一種策略,但也很好的解決了程序同步的問題

訊號量的兩種基本操作:

1. wait()操作

2. signal()操作

wait和signal是原子操作

訊號量有乙個特點就是可以控制進入臨界區的執行緒數(counting semaphore),上圖中mutex變數的數值就代表執行緒數。

從上述可以看出,當乙個程序在等待臨界區的時候,是乙個死迴圈,所以為了解決這種情況,採用以下方法,改進訊號量的定義:

struct process 指標將所有正在等待的程序串聯起來,將其置於阻塞態,等臨界區釋放的時候,再將其置於就緒態。

以下為實現方法:

block();//將程序阻塞

wakeup();將程序喚醒

程序同步的問題:

各種問題的解決方法

producer-consumer pronblem(生產者消費者問題):

生產者寫資料,消費者取資料,生產者們或消費者們同時操作都會對資料產生影響。也就是說同一時刻只能有乙個生產者和乙個消費者進行操作。

readers and readers peoblems(讀者寫者問題):

讀者同時讀不會對資料產生影響,寫者會。也就是說同一時刻只能有乙個寫者可以對資料進行操作,而讀者則無限制。

dining-philosophers problems(哲學家就餐問題):

管程管程時一種更高階的對臨界區進行保護的方法,實現於語言層面,而不是系統呼叫層面。

部分作業系統對實現程序同步的方法

先介紹兩個概念

迴旋鎖:等待鎖的時候(wait)不斷迴圈判斷

非迴旋鎖:等待鎖的時候處於阻塞狀態

自適應就是先迴旋,如果一段時間後還等不到鎖,那麼就非迴旋進入阻塞態;因為如果等待的時間很短,那麼進入阻塞態等待的話就得不償失了

linux

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