實現臨界區互斥的基本方法

2021-09-18 03:33:16 字數 1836 閱讀 1218

設定乙個公用變數turn,若turn=0,則允許p

0p_0

p0​程序進入臨界區,若turn=1,則允許p

1p_1

p1​程序進入臨界區。

缺點:兩個程序必須交替進入臨界區,違背空閒讓進

在每個程序訪問臨界資源之前,先檢查臨界資源是否被訪問,若正在被訪問,則程序需要等待,否則程序進入自己的臨界區並設定標誌。

優點:不用交替進入,可連續使用

缺點:檢查對方flag和切換自己的flag有一段時間,可能造成同時進入臨界區,違背忙則等待

先設定自己的標誌,再檢測對方的標誌,若對方的標誌為true,則等待對方的程序,否則才進入臨界區。

優點:避免同時進入臨界區

缺點:如果兩個程序同時想進入臨界區,都設定了標誌,就導致了雙方都等待對方,結果誰也進不了臨界區,導致了飢餓現象

每個程序在設定自己的標誌後再設定turn標誌,然後檢測另乙個程序的標誌和turn標誌。

#i程序								#j程序

flag[i]

=true;turn=j; flag[j]

=true;turn=i;

while

(flag[j]

&&turn==j)

;while

(flag[i]

&&turn==i)

;critical section; critical section;

flag[i]

=false; flag[j]

=false;

remainder section; remainder section;

優點:解決了飢餓現象。

缺點:違背讓權等待

通過硬體支援實現臨界區問題的方法稱為低階方法,或稱元方法

當乙個程序正在使用處理機執行它的臨界區**時,禁止一切中斷發生(關中斷),在執行完後再開中斷。

缺點:效率低,若乙個程序關中斷後不再開中斷,則系統可能因此終止。

testandset指令:

這條指令是原子指令,不會被中斷,其功能是讀出指定標誌後把該標誌設定為真。

為每個臨界資源設定乙個共享變數lock,true表示被占用,初值為false。

bool testandset

(bool *lock)

while

(testandset

(&lock));

critical section;

lock = false;

remainder section;

swap指令:

這條指令也是原子指令,不會被中斷,功能是交換兩個字的內容。

為每個臨界資源設定乙個共享變數lock,true表示被占用,初值為false。每個程序中再設定乙個區域性變數key,用於和lock交換資訊。

void

swap

(bool *a, bool *b)

key = true;

while

(key != false)

critical section;

lock = false;

remainder section;

硬體方法的優點:適用於任意數目的程序,單處理機或多處理機。

硬體方法的缺點:違反讓權等待,可能導致飢餓現象。

臨界區互斥

在考慮寫 之前應該先考慮我們要用什麼資料結構?以及該資料有什麼意義。p0 p1 在這裡,為了實現互斥使用了乙個共享變數turn。為什麼有效?在任意時刻turn的取值只能為0或1.因此條件while turn x 有且僅有乙個會被滿足,因而使得乙個程序得以訪問臨界區。至於turn被誰修改,什麼時候修改...

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