OS 李治軍 L17 訊號量臨界區保護

2022-08-10 23:36:24 字數 1546 閱讀 2385

共同修改乙個變數,可能會發生問題。

這種情況稱為race condition,不是程式設計的問題,是系統排程的問題。

解決問題的直觀想法:給訊號量上鎖。乙個程式在操作訊號量的時候,確保訊號量不能被別人修改。

我們定義臨界區:一次只允許乙個程序進入的該程序的那一段**。其他地方叫剩餘區

原則互斥

有空讓進,有位子就讓進入

有限等待,遲早能進去

方法:一、輪換法

也叫作值日法,輪到誰,誰進去。

但是有問題哦,p0完成後,必須要等待p1再進去一次,p0才能再進去一次。就是沒輪到我值日?我才不進去。

二、標記法

想進去,先打個標記,如果發現別人留了標記,我就先等著。出來了就撕掉自己貼的標籤。

不滿足有空讓進,可能出現的情況:p0留了標記然後切到p1,p1又留了條子,然後一直等p1,切回p0,p0也得等著,形成死鎖。

總之就是,只維護乙個全域性變數,導致整體的靈活性不夠;維護兩個全域性變數,導致有可能出現死鎖。

三、非對稱標記

帶名字的便條+讓乙個人更加勤勞一些,乙個人要一直盯著有沒有貨,一直沒貨就自己上。

peterson演算法

融合標記和輪轉方法。輪到我了,我就進去。如果裡面沒有人,我也進去。就不會發生兩個星際玩家一直蹲在外面等對方出來,也不會出現沒輪到我值日我也不進去的情況。

現在把問題擴充套件到多程序,為麵包店演算法,借鑑取號。

如何輪**每個程序獲得乙個序號,序號小的進入

如何標記:程序離開時序號為,不為0的序號即標記。

但有點太複雜了,這是一種軟體方法。

第二種方法是硬體方法,思路為阻止排程,而中斷才能發生排程,所以可以關中斷,保證原子操作。

什麼情況有問題?多cpu!中斷線在cpu上,每個cpu只能管自己的cpu。只能在小系統上做。

第三種方法是硬體方法,硬體原子指令法。用mutex來保護empty,那誰來保護mutex?所以要保證乙個修改訊號量的原子指令,即用乙個硬體指令實現整數賦值。

ps.話說好像乙個賦值語句就是原子的吧?所以mutex應該不用保護?重點是要保護那種,需要被一大段語句操作的資源8?

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