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原创 面向对象编程(Object-Oriented Programming,OOP)和过程式编程(Procedural Programming)

2. **可以结合使用**:在某些情况下,OOP和过程式编程可以结合使用,例如在OOP中使用过程式编程的函数来处理特定的任务。2. **函数为中心**:在过程式编程中,数据和函数是分开的,函数是处理数据的主要方式,数据通常作为参数传递给函数。过程式编程的复用性通常依赖于函数和模块的复用。1. **设计哲学**:OOP强调的是对象和它们之间的关系,而过程式编程强调的是程序的执行过程和函数的调用。1. **顺序执行**:过程式编程侧重于编写一系列的指令和函数,按照一定的顺序执行,以完成特定的任务。

2024-09-10 16:11:11 280

原创 程序设计注意要点

ptr++和(*ptr)++都是合法的(如果 ptr被绑定到整数类型),但前者将自增 ptr中的地址,而后者将该地址指向的内存位置的内容加1。函数可以像返回值一样返回指针,但指针的类型必须和被定义的函数指向的类型相同。10.在一条某个变量没有被命名的语句中改变这个变量的值是非常不好的习惯,因为这会产生难以发现的逻辑错误。这是编程中的别名问题。1数据抽象是软件设计中的一个重要的概念,其中数据类型的定义和数据类型的实现是分开的。2.ADT是通过提供数据元素的存储结构以及实现在数据上进行的操作的算法来实现的。

2024-09-09 19:36:24 244

原创 如果操作系统以应用程序库的形式存在,应用程序破坏操作系统的方式

如果操作系统以应用程序库的形式存在,这意味着操作系统的核心功能和资源管理被设计为可以通过应用程序调用的库函数来访问。操作系统以应用程序库的形式存在时,提供了强大的功能,但也带来了潜在的安全风险。- 应用程序可能滥用操作系统库提供的系统调用,如尝试访问或修改不允许的内存区域、执行非法操作等。- 如果应用程序能够修改线程或进程的优先级,可能会导致优先级反转,影响系统调度的正常运行。- 权限控制:限制应用程序对操作系统库的访问权限,确保它们只能访问必要的功能。

2024-08-21 16:53:12 318

原创 二叉搜索树(BST)的定义是递归的(说明)

根节点的值必须大于左子树上所有节点的值,且小于右子树上所有节点的值(或者在某些定义中,左子树的所有值小于根节点,右子树的所有值大于根节点,没有等于的情况)。- **证明和推理**:递归定义简化了对BST性质的证明和推理,因为可以从基本情况开始,逐步扩展到更复杂的情况。BST的定义是递归的,因为它将BST定义为由更小的BST组成的结构,这些更小的BST遵循与整个树相同的规则。- **结构嵌套**:BST的结构可以无限嵌套,每个节点可以被视为一个更小的BST的根。

2024-08-19 21:56:34 299

原创 冯·诺依曼体系结构说明

**输出设备**:显示或打印计算机处理的结果,如显示器、打印机等。6. **重复过程**:控制器继续下一个指令的获取和执行,直到程序结束。5. **结果存储**:将操作结果写回存储器,或作为下一个操作的输入。- **存储器**:存储程序和数据,是计算机的工作记忆。4. **执行操作**:运算器对获取的数据执行指令指定的操作。- **控制器**:管理指令的执行流程,控制数据流。3. **数据读取**:根据地址码,从存储器中读取操作数。2. **指令解码**:控制器解码指令的操作码和地址码。

2024-08-19 21:54:41 464

原创 算法设计策略--利用对称性实现迭代

例如,镜像对称、旋转对称等。- **二维数组的螺旋打印**:可以从左上角开始,按照螺旋顺序迭代打印,利用矩阵的对称性减少边界条件的处理。- **图的遍历**:在无向图中,从任一顶点开始深度优先搜索或广度优先搜索,利用图的对称性避免重复访问。- **双向迭代**:如果问题具有对称性,可以定义两个迭代方向,分别从对称的两端开始迭代。- **状态定义**:在迭代过程中,定义和维护状态信息,利用对称性减少需要存储的状态数量。- **状态转换**:利用对称性简化状态转换逻辑,因为对称的状态下可能具有相同的转换规则。

2024-08-19 16:28:59 246

原创 如何利用节点的深度和高度信息来优化二叉树的操作和应用

在二叉树中,节点 𝑣 的深度(depth)是指从根节点到节点 𝑣 的路径长度,而节点 𝑣 的高度(height)是指从节点 𝑣 到叶子节点(最远的叶子节点)的最长路径长度。例如,深度较小的节点可能是树的上层节点,而高度较大的节点可能位于树的下层。树的动态调整:在需要动态调整树结构的场景中,如在数据库索引或文件系统组织中,利用节点的深度和高度信息可以优化树的分裂和合并操作。树的遍历:在树的遍历算法中,了解节点的深度和高度可以帮助设计遍历策略,例如,根据节点的深度来决定访问顺序。

2024-08-19 14:49:27 1026

原创 如何阅读代码

代码阅读是一个需要耐心和细致的工作,但随着经验的积累,这个过程将变得更加高效和直观。- 识别代码中的控制结构,如 `if` 语句、`switch` 语句、`for` 和 `while` 循环。阅读和理解代码是一个系统性的过程,需要分析代码的结构、逻辑和实现的细节。- 与他人讨论代码,进行代码审查,以获得不同的观点和深入的理解。- 在开始深入阅读代码之前,了解代码的用途、预期功能和运行环境。- 观察代码的布局和组织结构,良好的代码组织可以提高可读性。- 分析代码的性能,确定是否有瓶颈或可以优化的地方。

2024-08-16 16:27:46 472

原创 线性同余生成器代码阅读

这段代码的 `rand` 函数返回的是 `int` 类型,但是实际上它返回的是 `unsigned int` 类型的结果,这是因为结果值需要在0到32767之间。- 将 `next` 除以 `65536`(`2^16`),这实际上是对 `next` 进行了右移16位操作,获取了 `next` 的高16位。- 模数 `65536` 被用来丢弃 `next` 的低16位,而模数 `32768` 确保结果不会超出期望的范围。- 通过将 `next` 设置为 `seed`,可以改变随机数生成器的序列起始点。

2024-08-16 16:07:46 982

原创 两个数组在内存中的空间有重叠的处理方式

**后缀-前缀重叠**:目标数组的某一部分在内存的后面部分与来源数组的前面部分重叠。- **前缀-后缀重叠**:目标数组的某一部分在内存的前面部分与来源数组的后面部分重叠。在编程中,数组的复制通常假定目标数组和来源数组在内存中是独立的,即它们没有重叠。1. **独立性**:理想情况下,目标数组和来源数组在内存中是独立的,复制操作可以直接进行。- **目标数组**:这是我们想要存储数据的数组,即复制操作的目的位置。- **来源数组**:这是包含要复制数据的数组,即复制操作的起始位置。

2024-08-16 15:42:14 302

原创 如何进行封底估算的说明

掌握良好的封底估算技能,即能够快速而准确地估计完成某项任务所需的时间或资源,对于项目管理和日常任务规划都非常重要。通过这些步骤和技巧的实践和不断改进,你可以逐渐提高你的封底估算技能,从而更好地管理时间和资源,提高工作和生活的效率。- 学习并应用不同的估算技术,如类比估算、参数估算、三点估算(最乐观、最可能、最悲观估计的平均值)等。- 记录你的估算过程和实际结果,项目结束后进行复盘,分析估算的准确性和需要改进的地方。- 咨询有经验的团队成员或行业专家,他们的经验和知识可以帮助你做出更准确的估算。

2024-08-16 15:37:35 316

原创 蛮力算法-素因子分解

在最坏的情况下,如果n 是一个质数或者n的素因子都是接近 n 的大质数,那么算法需要尝试从2到 n-1 的所有数,时间复杂度接近O(n)。- 如果n能够被这个数整除,说明这个数是 n 的一个素因子,将其添加到素因子列表中,并将n更新为除法的结果。- 在一般情况下,如果 n有较小的素因子,算法将更快地找到它们,并且 n 将被分解得更小,减少后续的尝试次数。蛮力算法提供了一种直观的方式来理解素因子分解的过程,但在实际应用中,通常会使用更高效的算法来处理大整数的分解。

2024-08-16 15:16:32 379

原创 排序算法复杂度的一般说明

**排序算法的下界**:排序算法的下界是指在比较排序模型下,任何排序算法至少需要执行的比较次数的最低界限。- **时间复杂度的组成部分**:排序算法的时间复杂度通常包括比较、移动和输出的时间。在最坏的情况下,所有元素的初始位置都是错误的,即没有任何一个元素处于其最终排序后的位置上。- **比较和移动操作**:在排序算法中,比较操作用于确定元素间的相对顺序,而移动操作用于将元素放置到正确的位置上。- **最坏情况分析**:在算法分析中,通常考虑最坏情况,即所有输入可能导致最多比较和移动操作的情况。

2024-08-16 15:09:09 200

原创 判断一个算法是否需要附加空间步骤

例如,如果一个算法只是对给定的输入数组进行原地操作(不创建新的大型数据结构,只使用固定数量的额外变量),其空间复杂度通常为 O(1)。2. 考察临时变量和数据结构的使用:查看算法中是否创建了新的变量、数组、链表、栈、队列、树等数据结构来辅助计算。如果创建了,这些通常都会占用额外的空间。总之,准确判断算法的附加空间需求需要对算法的细节有清晰的理解,并结合对数据结构和内存使用的分析来确定空间复杂度。1. 理解算法的工作原理:首先,需要深入理解算法的步骤和操作流程,明确在算法执行过程中对数据的处理方式。

2024-08-03 20:48:02 246

原创 进程映像的详细说明

6. **程序计数器(PC)**:这是当前正在执行的指令的地址。14. **资源限制**:操作系统可以对进程的资源使用进行限制,如CPU时间、内存使用量等,以防止单个进程消耗过多资源。11. **内存管理信息**:操作系统需要跟踪每个进程的内存使用情况,包括内存页表、虚拟地址到物理地址的映射等。13. **父进程和子进程关系**:进程可以创建子进程,子进程可以继承父进程的某些属性,如文件描述符和环境变量。12. **进程标识**:每个进程都有一个唯一的进程标识符(PID),用于在操作系统中唯一标识该进程。

2024-08-02 21:39:57 440

原创 少量进程在内存中的情况

5. **内存优化**:操作系统可能具备内存优化功能,能够根据当前的使用情况自动调整内存分配,关闭不必要的进程以释放内存。3. **用户手动管理**:有经验的用户可能会手动限制启动程序的数量,或者在需要时才启动特定的应用程序,以减少内存占用。9. **系统维护**:在进行系统维护或更新时,可能会暂时减少内存中的进程数量,以确保有足够的资源进行更新操作。10. **用户需求**:根据用户的工作或娱乐需求,可能只需要运行几个特定的应用程序,因此内存中的进程数量较少。

2024-08-02 21:35:43 234

原创 位图--类似于数组,用于整数的集合

**内存效率**:位图使用单个位来表示元素的存在或不存在,因此对于大型数据集,位图可以非常节省内存。- **快速操作**:位图支持快速的查找、插入和删除操作,因为这些操作可以简化为位操作。2. **图形和图像处理**:位图用于表示图像的像素,每个像素用一个或多个位来表示颜色。3. **数据压缩**:位图可以用于表示数据的压缩信息,如霍夫曼编码树的节点存在性。4. **集合操作**:位图可以用于实现集合的并集、交集和差集等操作。1. **内存映射**:操作系统使用位图来跟踪内存页的使用情况。

2024-08-02 21:20:33 375

原创 短路求值说明

当使用逻辑AND运算符时,如果第一个操作数为`false`,那么无论第二个操作数是什么值,整个表达式的结果都将是`false`。在这个例子中,由于`a`已经是`false`,根据短路求值,`b`不会被求值,即使它是一个昂贵的操作。这样可以节省计算资源。对于其他运算符,如位运算AND(`&`)和OR(`|`),通常不采用短路求值。- 如果`A`为`false`,则整个表达式的结果为`false`,`B`不会被求值。- 如果`A`为`true`,则整个表达式的结果为`true`,`B`不会被求值。

2024-08-02 20:37:42 553

原创 维持算法稳定性

如果将`if`语句中的比较操作符从`>`(大于)改为`>=`(大于等于),这将改变算法的行为和结果。总之,将`>`改为`>=`会在算法的逻辑和结果上产生影响,特别是在处理相等元素时。在设计排序算法时,应仔细考虑比较操作符的选择,以确保算法的正确性和性能。- 在某些情况下,使用`>=`可能会减少交换的次数,但这通常不会对算法的整体性能产生显著影响,因为排序算法的性能主要由比较次数决定。这种修改可能会导致选择排序算法在选择最小元素时,选择到一个与已找到的最小元素相等的元素,而不是严格意义上的最小元素。

2024-08-02 20:35:32 180

原创 插值查找算法,基于二分查找的比较

2. **平均情况**:在平均情况下,如果数据分布非常均匀,那么插值查找的效率通常比二分查找要高。2. **预测位置**:给定要查找的元素`key`,插值查找首先计算一个预测位置,该位置基于`key`与数组中最小元素和最大元素的比较结果。3. **最坏情况**:在最坏情况下,如果数据分布非常不均匀,或者`key`总是位于数组的边界,那么插值查找可能退化为顺序查找,时间复杂度为O(n)。1. **最佳情况**:在最佳情况下,如果预测位置总是准确的,即`key`正好位于预测位置,那么只需要一次比较。

2024-08-02 20:14:06 362

原创 对于几种不同的查找算法以及它们在查找效率上的差异

如果这里的“字长”指的是每次迭代考虑的数据量,那么二分查找每次迭代减少的数据量是数组长度的一半,这与顺序查找逐个元素检查的方法不同。二分查找和插值查找都是高效的查找方法,但它们适用于不同的场景。二分查找算法每次比较后,都会将查找区间减半,这意味着查找区间的有效长度(即需要考虑的元素数量)每次迭代都会减少到原来的一半。然而,如果我们将“字长”理解为数组中元素的位数或数据类型的大小,那么插值查找可以看作是在每个字长上进行折半查找,即每次迭代都基于元素的值来预测其可能的位置,而不是简单地取中间位置。

2024-08-02 20:10:53 246

原创 关键码(Key)的比较次数和平均查找长度(ASL,Average Search Length)

1. **定义**:关键码的比较次数是指在搜索过程中,为了确定目标元素的位置,需要进行的比较操作的总数。4. **最坏情况**:在最坏的情况下,比较次数可能达到最大值,例如在有序数组的顺序查找中,最大比较次数为n(数组长度)。3. **期望值**:在概率论的背景下,ASL可以被视为比较次数的期望值,即在大量随机查找中,平均每次查找所需的比较次数。- **关键码比较次数是ASL的基础**:ASL是基于关键码比较次数计算得出的,没有具体的比较次数,就无法得出ASL。关键码比较次数与ASL的关系。

2024-08-01 21:55:31 588

原创 对语义上进行进一步细致约定的重要性

10. **适应不同的编程范式**:不同的编程范式(如面向对象、函数式编程等)有不同的语义约定,明确这些约定有助于开发者更好地应用特定的编程范式。9. **促进代码审查**:在代码审查过程中,细致的语义约定使得审查者可以集中关注代码的逻辑和结构,而不是纠结于命名和格式。6. **改善代码的自文档化**:良好的语义约定可以使得代码本身具有自文档化的特点,即通过阅读代码就能理解其功能和用途。5. **增强代码的可重用性**:当函数、类和变量的命名和行为遵循一致的语义约定时,它们更容易在不同的地方被重用。

2024-08-01 21:35:51 397

原创 处理数组或向量中元素去重问题--“勤奋的低效算法”和“懒惰的高效算法”

而“懒惰的高效算法”通过使用Two-Pointer Technique,避免了在数组中间进行修改,使得算法更加高效和简洁。- 只有当`j`指向的元素与`i`指向的元素不同时,才将元素复制到`i`的下一个位置,然后`i`和`j`都递增。- 这种方法不需要在数组中间进行删除操作,因此不需要调整其他元素的索引,算法逻辑更简单,执行效率更高。- 使用两个指针`i`和`j`:`i`指向已确认无重复元素的数组末尾,`j`用于遍历数组。- 最后,通过`shrink()`方法调整数组的容量,以释放不再使用的内存空间。

2024-08-01 21:29:56 376

原创 面向对象编程(OOP)中“没有过多的封装“

7. **可扩展性与可测试性**:没有过多的封装可以使得对象更容易扩展和测试,因为开发者可以更容易地访问和修改对象的状态。1. **适度的封装**:指的是封装的程度恰到好处,既保护了对象的内部状态,又没有过度限制外部代码对对象的合理使用。3. **模块化**:封装促进了代码的模块化,每个对象都是一个独立的模块,可以独立于系统的其他部分进行开发和测试。1. **数据隐藏**:通过隐藏内部实现,封装保护了对象的完整性,防止外部代码直接访问和修改对象的内部状态。

2024-08-01 21:18:40 314

原创 两种不同的模板类`Vector<T>`的成员函数`traverse`的实现

两种不同的模板类`Vector<T>`的成员函数`traverse`的实现,它们都用于遍历`Vector`容器中的元素并应用一个给定的操作。1. **模板类内的模板函数**:这里的`template <typename VST>`表示`traverse`是一个模板函数,它可以接受任意类型的函数对象`VST`。2. **函数指针作为参数**:`void ( * visit )( T & )`定义了一个函数指针`visit`,它指向一个接受类型为`T`的引用参数的函数。

2024-08-01 21:14:45 847

原创 顺序查找的输入敏感性

5. **查找失败的情况**:如果目标元素不存在于数据结构中,顺序查找将遍历整个数据结构,这在最坏的情况下会导致时间复杂度为O(n),其中n是数据结构中元素的数量。2. **目标元素的位置**:如果目标元素位于数据结构的开始位置,查找操作将很快完成。4. **重复元素**:如果数据结构中存在重复元素,顺序查找可能需要检查所有相同元素的实例,直到确定目标元素不在数据结构中。- **平均情况**:假设目标元素在数据结构中均匀分布,平均需要检查n/2个元素,时间复杂度是O(n)。元素越多,查找所需的时间就越长。

2024-08-01 20:27:04 191

原创 分摊成本(Amortized Cost)的说明

这些操作的直接成本可能超过O(1),但是通过分摊分析,我们可以证明这些操作的平均成本或者分摊成本是较低的。但是,如果我们将这些成本分摊到所有插入操作中,每次插入操作的分摊成本可能接近O(log n),而不是每次操作的直接成本O(n)。1. **单个操作成本**:某个特定操作的直接成本,例如在链表中删除一个节点的直接成本是O(1),但在某些数据结构中插入或删除可能涉及到更复杂的操作。2. **成本的累积**:尽管单个操作的成本可能很高,但是当我们考虑一系列操作时,这些高成本可以被累积并分摊到多个操作上。

2024-08-01 19:51:38 711

原创 STL(Standard Template Library,标准模板库)--`vector`

**`shrink_to_fit()`**:减少`vector`的容量以适应当前元素数量,释放未使用的内存。- **`front()`** 和 **`back()`**:访问`vector`的第一个和最后一个元素。- **`begin()`** 和 **`end()`**:返回指向`vector`开始和结束的迭代器。- **`capacity()`**:返回`vector`当前分配的内存可以容纳的元素数量。- **`resize()`**:调整`vector`的大小,可以增加或减少元素。

2024-07-30 22:00:45 413

原创 抽象数据类型(Abstract Data Type,简称ADT)和数据结构(Data Structure)

1. **定义**:ADT是一种逻辑上的描述,它定义了一组数据的集合以及对这个数据集合的操作。3. **例子**:栈(Stack)、队列(Queue)、图(Graph)等都是ADT的例子,它们定义了数据的逻辑结构和操作,但并不指定具体的实现。3. **例子**:数组实现的栈、链表实现的队列、邻接表或邻接矩阵实现的图等,这些都是数据结构的具体实现。2. **关注点**:ADT关注数据的逻辑特性和操作,数据结构关注数据的存储和操作的效率。3. **实现**:ADT不包含实现细节,数据结构是ADT的具体实现。

2024-07-30 21:57:41 591

原创 进程启动拒绝(Process Launch Rejection)

如果新进程的优先级低于当前运行的进程,它可能会被暂时拒绝,直到有足够资源时才会启动。- 在尝试启动进程时,如果检测到错误或异常(如无效的可执行文件、栈溢出等),操作系统可能会拒绝启动进程。- 出于安全考虑,操作系统可能配置了策略来防止某些类型的进程启动,或者限制特定用户或组的进程创建。- 如果新进程依赖于某些特定的系统服务或资源,而这些服务或资源当前不可用,进程启动可能会被拒绝。- 操作系统的配置可能限制了某些类型的进程的启动,例如,某些系统配置可能禁止了后台进程的启动。

2024-07-30 19:53:41 587

原创 互斥不可能被禁止!

互斥通常与不可剥夺性(Non-preemptiveness)结合使用,即一旦一个进程获得了对资源的访问权,它就不能被其他进程剥夺,直到它主动释放资源。- 互斥是并发控制的一个关键组成部分,它与锁、条件变量等并发控制工具一起使用,以确保在多线程环境中对共享资源的安全访问。- 现代计算机系统通常具有硬件级别的支持来实现互斥,如原子操作和内存屏障,这些硬件特性可以提高互斥机制的效率和可靠性。- 互斥是操作系统设计的基本组成部分,它在操作系统的内核级别实现,以确保所有进程都能公平、安全地访问系统资源。

2024-07-30 19:39:00 547

原创 “Receive“阻塞

为了解决阻塞I/O的问题,操作系统提供了I/O多路复用技术,如select、poll和epoll(在Linux中)。例如,Linux提供了epoll,这是一种高效的I/O多路复用技术,而Windows提供了IOCP(I/O Completion Ports)。非阻塞I/O和异步I/O可以提高性能,因为它们允许应用程序在等待I/O操作完成时执行其他任务。- 异步I/O是一种更高级的I/O模型,它允许应用程序在发起I/O请求后立即返回,操作系统会在数据到达时通过回调函数或其他机制通知应用程序。

2024-07-30 19:25:47 414

原创 管程以及其实现

Java 5及以后的版本通过`java.util.concurrent.locks`包提供了更高级的锁机制,如`ReentrantLock`,这些锁可以与`Condition`对象配合使用,实现管程的完整特性。- **Modula-3**:Modula-3是Modula-2的后继者,它进一步扩展了对并发和网络编程的支持。Pascal-Plus也支持管程,允许开发者定义同步的数据结构和操作。3. **本地于管程的数据**:这些数据只能通过管程内的方法(也称为管程操作)访问和修改,从而保证了数据的封装和安全。

2024-07-29 20:38:59 398

原创 生产者-消费者问题

2. **P操作(Wait或Acquire)**:当生产者想要生产一个产品时,它首先执行P操作,如果信号量的值大于0,生产者可以继续生产并减少信号量的值。如果信号量的值为0,则生产者被阻塞,直到有消费者消费产品,从而增加信号量的值。3. **V操作(Signal或Release)**:当消费者消费一个产品后,它执行V操作,增加信号量的值,这样可能唤醒被阻塞的生产者继续生产。1. **初始化**:设置信号量的初始值,通常一个信号量对应缓冲区的一个空位,因此如果缓冲区大小为N,则信号量的初始值为N。

2024-07-29 20:29:42 465

原创 信号量(Semaphore)说明以及使用过程和场景

如果信号量的值变为负数,则表示没有可用资源,进程或线程将被阻塞,直到信号量的值再次变为非负数。V操作会原子地增加信号量的值。如果信号量的值在增加之前为负数,表示有其他进程或线程正在等待该资源,系统将唤醒一个等待的进程或线程,使其可以继续执行。在某些情况下,如果一个低优先级的进程或线程持有信号量,而一个高优先级的进程或线程正在等待该信号量,低优先级的进程或线程可能会暂时提升其优先级,以避免优先级反转问题。信号量的增减操作必须是原子的,即在多处理器系统中,信号量的变化不会被其他进程或线程的操作打断。

2024-07-29 20:19:09 845

原创 Dijkstra参与的操作系统设计机制

Dijkstra算法是计算机科学中一个重要的图论算法,用于在图中找到从起始顶点到其他所有顶点的最短路径。Dijkstra对ALGOL 60编程语言的发展做出了贡献,他是第一个Algol 60编译器的设计者和实现者。Dijkstra的工作不仅在理论上具有开创性,而且在实际的操作系统设计和软件开发中也产生了广泛的应用和影响。他的洞察力和对科学方法的坚持为计算机科学的发展奠定了坚实的基础。艾兹格·迪科斯彻(Edsger Wybe Dijkstra)是计算机科学的先驱之一,他在操作系统设计领域做出了重要贡献。

2024-07-29 20:15:08 513

原创 `Compare-and-Swap`(CAS)指令

**Load-Link/Store-Conditional (LL/SC)**:这是CAS指令的一种变体,其中Load-Link读取内存位置的值并将其标记为“待存储”,Store-Conditional尝试将该值存储回内存位置,但仅当它仍然是Load-Link读取的值时才成功。- **ABA问题**:如果内存位置的值在两次读取之间被修改并恢复到原始值(即发生了ABA情况),CAS可能无法检测到这种变化,导致错误的操作。- **Fetch-and-Add**:这是另一种变体,用于原子地增加内存位置的值。

2024-07-29 20:02:28 371

原创 实现互斥的三种主要方法包括:软件方法、设计专用机器指令

一些高级编程语言,如 Java 和 C#,提供了内置的同步关键字和结构,如 Java 的 `synchronized` 关键字和 C# 的 `lock` 语句。- CAS是一种原子操作,它比较内存中的值与预期值是否相同,如果相同,则将内存中的值更新为新值。- 这些操作通常成对使用,用于实现无锁编程。- 监视器是一种高级同步机制,它将数据和对数据的操作封装在一起,确保每次只有一个进程或线程可以执行监视器内部的操作。- 操作系统通常提供一组同步原语,如互斥锁、信号量、读写锁等,供进程或线程使用以实现互斥。

2024-07-29 19:49:46 643

原创 在操作系统中,确保共享数据的完整性是至关重要的

在操作系统中,确保共享数据的完整性是至关重要的,特别是在多线程或多进程环境中。通过信号量的P操作(等待)和V操作(信号),进程或线程可以协调对共享资源的访问。通过这些控制机制,操作系统可以确保在并发环境中共享数据的完整性和一致性,从而提高系统的稳定性和可靠性。- 当低优先级的进程或线程持有一个锁,而一个高优先级的进程或线程需要这个锁时,低优先级的进程或线程可能会继承高优先级,以避免优先级反转问题。- 操作系统需要制定合理的资源分配策略,确保资源的公平分配和有效利用,同时避免资源饥饿和不公平的资源分配。

2024-07-29 19:38:02 216

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