四级网络工程师笔记-操作系统（中）_修改位和访问位-优快云博客

相互感知的程度	交互关系	一个进程对其他进程的影响	潜在的控制问题
相互不感知（完全不了解其他进程的存在）	竞争（Competition）	一个进程的操作对其他进程的结果无影响	互斥、死锁、饥饿
间接感知（双方都与第 3方交互，如共享资源）	通过共享进行协作	一个进程的结果依赖于从其他进程获得的信息	互斥、死锁、饥饿
直接感知（双方直接交互，如通信）	通过通信进行协作	一个进程的结果依赖于从其他进程获得的信息	死锁、饥饿

5. 临界资源的访问过程

● 进入区（ Entry Section）：为了进入临界区使用临界资源，在进入区要检查可否进入临界区；如果可以进入临界区，通常设置相应的“ 正在访问临界区” 标志，以阻止其他进程同时进入临界区。

● 临界区（Critical Section）：进程中访问临界资源的一段代码。

● 退出区（Exitt Section）：将“ 正在访问临界区” 标志清除。

● 剩余区（Remainder Section）：代码中的其余部分。

6. 进程同步机制准则

⚫ 空闲则入:任何同步机制都必须保证任何时刻最多只有一个进程位于临界区。当有进程位于临界区时，任何其他进程均不能进入临界区。

⚫ 忙则等待：当已有进程处于其临界区时，后到达的进程只能在进入区等待。

⚫ 有限等待：为了避免死锁等现象的出现，等待进入临界区的进程不能无限期地“ 死等”。

⚫ 让权等待：因在进入区等待而不能进入临界区的进程，应释放处理机，转换到阻塞状态，以使得其他进程有机会得到处理机的使用权。

7. 进程互斥的硬件方法

目前，在平等协商时通常利用某些硬件指令来实现进程互斥。硬件方法的主要思路是用一条指令完成读和写两个操作，因而保证读操作与写操作不被打断。依据所采用的指令的不同，硬件方法分成 TS 指令和 Swap 指令两种。

⚫ TS(Test-and-Set)指令

TS 指令的功能是读出指定标志后把该标志设置为 TRUE。TS 指令的功能可描述成下面的函数。

Boolean TS (Boolean * lock) {
   

Boolean old；old=*lock；lock=TRUE； return old；

}

利用 TS 指令实现的进程互斥算法是，每个临界资源设置一个公共布尔变量 lock，表示资源的两种状态： TRUE 表示正被占用， FALSE 表示空闲，初值为 FALSE。在进入区利用 TS 进行检查和修改标志 lock。有进程在临界区时，重复检查，直到其他进程退出时检查通过。所有要访问临界资源的进程的进入区和退出区代码是相同的。

TS 指令实现互斥的算法是：

① 测试锁变量的值，如为 1，则重复执行本命令，不断重复测试变量的值；

② 如为 0，则立即将锁变量测值置为 1，进入临界区；

③ 测试并设置指令是一条完整的指令，而在一条指令的执行中间是不会被中断的，保证了锁的测试和关闭的连续性；

④ 退出临界区时，将锁变量测试值设为 0。2）Swap 指令（或 Exchange 指令）

Swap 指令的功能是交换两个字（字节）的内容。可用下面的函数描述 Swap 指令的功能。

Void SWAP(int*a, int*b){
   

Int temp；

temp=*a; *a=* b;*b =temp；

}

利用 Swap 指令实现的进程互斥算法是，每个临界资源设置一个公共布尔变量 lock,初值为 FALSE;每个进程设置一个私有布尔变量 key,用于与 lock 间的信息交换在进入区利用 Swap 指令交换 lock 与 key 的内容，然后检查 key 的状态;有进程在临界区时，重复交换和检查过程，直到其他进程退出时检查通过。