操作系统学习笔记六:进程同步

操作系统--进程同步 进程同步进程同步概念进程互斥的软件实现方法单标志法双标志先检查双标志后检查Peterson 算法进程互斥的硬件实现方法中断屏蔽方法TestAndSet指令Swap指令信号量机制 进程同步概念 在多道程序环境下,进程是并发执行的,不同进程之间存在着不同的相互制约关系。为了协调进程之间的相互制约关系,引入了进程同步的概念。 举个例子:例如让系统计算1+2*3,假设系统产生2个进程,1个是加法进程,1个是乘法进程。要让计算结果正确,必须先是计算乘法后计算加法,如果不加以制约那么加法的进程可能在乘法之前,那么结果就 阅读详情

1.背景

      多个进程并发访问和操作同一数据且执行结果与访问发生的特定顺序有关,称为竞争条件。

2.临界区问题

      假设某个系统有n个进程。每个进程有一个代码段称为临界区,在该区中进程可能改变共同变量、更新一个表、写一个文件等。这种系统不允许两个进程同时在临界区执行。临界区问题是设计一个以便进程协作的协议

      每个进程必须请求允许进入临界区,实现这一请求的代码称为进入区,临界区之后可有退出区,其余代码为剩余区

      while (true)

            {进入区

               临界区

                  退出区

                    剩余区          }

      如有进程需进入临界区,那么他是不在剩余区执行的进程。从一个进程请求进入临界区直至允许为止,其他进程允许进入临界区的次数有上限。

      系统可存在多个处于内核模式的活动进程,因此内核代码会出现竞争条件,如两个进程同时打开文件。内核开发者有必要保证系统不会产生竞争条件。

      抢占内核与非抢占内核可用于处理操作系统内的临界区问题。抢占与非抢占内核的区别在于是否允许处于内核模式的进程被抢占。处于内核模式进程会一直运行,直到退出内核模式、阻塞。显然非抢占式内核  不会导致竞争条件,因为只会有一个进程处于内核模式。    而抢占式内核需要更认真的设计。

3.Perterson算法

      该算法适用于两个进程在临界区与剩余区交替执行

4.硬件同步

      就任何临界区问题都需要一个简单工具——锁。一个进程进入临界区之前必须得到锁,退出临界区释放锁。

        while {true}

             {请求锁

                临界区

               释放锁

                 剩余区          }

     

操作系统——进程同步(学习笔记) 目录 进程同步 (1)进程同步 1.进程同步的基本概念 2.进程之间的两种制约关系 3.四大区 4.同步机制应遵循的规则: (2)硬件同步机制 1.关中断 2.利用Test-and-Set指令实现互斥(专用机器指令) 3.利用swap指令实现互斥(交换指令) (3)信号量机制 1、整型信号量 2、记录型信号量 3、AND型信号量 4、信号量集 5.利用信号量实现进程互斥 6.利用信号量实现前趋关系 (4)管程机制 1.管程的基本概念和定义 2.条件变量 进程同步 阅读详情

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