7.进程同步之临界区问题

生产者-消费者问题的一种解法

---

原子操作(Atomic operation)要求该操作完整地一次性完成,不允许中间被打断

Race Condition :The situation where several processes access and manipulate shared data concurrently(并发地).The final value of the shared data depends upon which process finished last;(谁最后完成)

为了避免race conditions,并发进行必须同步

---

临界区问题(The Critical-Section Problem)

• 　　假设n个进程竞相访问共享数据的情形
• 　　每个进程存在一段代码,称作为临界区,进程就是通过这段代码访问了共享          数据
• 　　其他代码没有访问共享数据
• 　　这n个进程中,至少存在1个以上的进程甚至修改了共享数据

怎样确保当有一个进程i正在其自己的临界区执行时,没有其他任何进程j也在它的临界区中执行?

---

临界区问题的解决方案必须满足3条件

　　互斥条件(只能有有限个进程在临界区里面)

　　空闲让进:

　　　　if

　　　　　　没有进程处于它的临界区 and 某些进程申请进入其临界区

　　　　then

　　　　　　只有那些不在remainder sections的进程,才能参与能否进入临界区的选举 and 这个选举不允许无限期(indefinitely)推迟(有限次进入                        　　　　　   临界区)

　　有限等待 

　　　　某一进程从其提出请求,至它获准进入临界区的这段时间里,其它进程进入他们的临界区的次数存在上界

　　　   假设进程各自都在持续执行

　　　   不考虑N个进程之间的相对执行速度

---

Algorithm 1

定义两进程共享数据

　　int turn;

　　并且取初值turn=0;

　　turn=i;进程Pi可以进入临界区

　　进程Pi

　　　　do{

　　　　　　while(trun!=i)

　　　　　　　　critical section //等待

　　　　　　turn=j;

　　　　　　　　remainder.section //交还

}while(1);　　

---

 临界区问题的硬件指令解决方案

思想就是,只有当lock为false时,才可以进去,否则就一直等待

---