竞争条件和临界区

[TOC] ## 临界区 1. 访问共享资源的程序片段 2. 资源并不能被同时使用(如:打印机) ## 解决临界区的办法 ### 互斥 最简单的办法是让临界区互斥( mutual exclusion),就是同时不会有两段程序在临界区。严格说,应该满足4个条件: 1. 任何两个进程不同时在临界区 2. 不对 CPU 数量和速度做任何假设 3. 临界区外运行的进程不得阻塞其他进程 4. 不得使进程过长等待临界区 #### 将临界区上锁 #### 进程在临界区屏蔽中断 屏蔽中断可以**阻止进程切换**。将屏蔽中断的能力下放给用户进行临界区管理。 (并不推荐) #### Perterson 算法(互斥算法-严格轮换法) 初始化 ``` int turn = 0 ; ``` 进程1 ``` while(ture){ while(turn != 0){ // 临界区 turn=1; // 非临界区 } } ``` 进程2 ``` while(ture){ while(turn != 1){ // 临界区 turn=0; // 非临界区 } } ``` 问题:如果进程2的非临界区运算很慢,会出现什么情况? 答: 进程2不在临界区中,但是由于非临界区执行慢,会影响 如果改进 - 每个线程进入临界区之前都标记自己对临界区资源感兴趣 - 进程执行完临界区后,不应该主动交出控制权(设置turn),而是观察其他进程对临界 区的资源感不感兴趣 #### 改进 Peterson 算法 虽然现在都是依靠硬件来实现互斥,但是此方案可用于分布式执行等其他领域提供灵感 ``` int[] interested = new int[2]; int turn = 0; void enterRegin(int pod){ int other = 1- pid interested[pid]=true; turn = pid; while(turn == pid && interested[other]); } void leaveRegion(int pid) {interested[pid]==false;} ```