实现进程互斥的几种方法

解决竞争的方案必须满足的4个条件:

1.任何两个进程不能同时处于临界区

2.不应该对CPU的速度和数目做任何假设

3.临界区外的进程不应该阻塞其他进程

4.不得使进程在临界区外无休止的等待

1.关闭中断

使每个进程在进入临界区后先关闭中断,在离开之前再把中断打开。这样就能保证在临界区的进程只有一个。

缺点:把关中断的权利交给用户进程不明智。

2.锁变量

设置一个共享的变量,初值为0,当一个进程想进入临界区时,会先测试锁;如果变量值为0,则进程将其置1并进入临界区,离开临界区后应该将锁变量的值置回0;若为1,则等待变量值变回0。

缺点:存在多个进程竞争的问题。例如,两个进程在很短的时间内先后访问锁变量,容易造成两个进程都进入临界区的问题。

3.严格交替法

c语言代码如下:

实现进程互斥的几种方法_第1张图片

如果turn为0,进程0进入临界区,进程1执行while循环,进程0退出临界区后,turn置为1,进程1进入临界区。

缺点:在上面的流程中,如果进程1退出临界区之后,进程1处在临界区外执行,这时如果进程0运行的很快,则会出现进程1任在临界区外却阻塞了进程0的情况,违背了第3个条件。

4.Peterson解决方案

c语言代码如下:


实现进程互斥的几种方法_第2张图片

例子还是举两个进程:进程0调用enter_region,turn为0,interested[0]为TRUE,interested[1]为FALSE,循环0次进入临界区。在临界区内执行完后,调用leave_region将interested[0]置为FALSE。然后进程1调用enter_region,如果这是进程0还没有退出临界区,interested[0]依然为TRUE,进程1就会执行while循环直到进程0调用leave_region。

当两个进程几乎同时调用enter_region时,turn为后面调用enter_region的进程的进程号。比如进程1后调用,则turn为1。但是turn之前有为0的时候,进程0不需要进行循环,而进程1需要执行循环,等待进程0调用leave_region。

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