ProcessCommunication第三章-2.pptVIP

§3.4 进程同步实例研究 3.4.2 Linux中的进程同步 Linux提供了提供了两类进程同步原语。一是内核同步原语，也就是通常的计数信号量。它既可以用于单处理机系统也可用于多处理机系统。另一类原语是二进制信号量，称为自旋锁（spin lock）。 信号量是一种睡眠锁，它可以允许任意数量的锁持有者。信号量同时允许的持有者的数量可以在声明信号量时指定。信号量的两个原子操作p（wait）和v(signal) 操作在Linux系统分别称为down()和up()操作。down()操作通过对信号量计数减1来请求获得一个信号量。如果结果是0或大于0，获得信号量锁，任务就可以进入临界区。如果结果是负数，任务会被放入等待队列，处理器执行其他任务。相反，当临界区中的操作完成后，up()操作用来释放信号量，如果在该信号量上的等待队列不为空，那么处于队列中等待的任务在被唤醒的同时获得信号量。 §3.4 进程同步实例研究 自旋锁是Linux内核中最常见的锁。自旋锁最多只能被一个进程持有。如果一个进程试图去获得一个被其他进程持有的自旋锁，那么该进程就会一直进行“忙等待——旋转——等待锁重新可用”。要是锁没有被争用，请求锁的进程便能立即得到它，继续执行。在任意时间，自旋锁都可以防止多于一个的进程同时进入临界区。一个被争用的自旋锁使得请求它的进程在等待锁重新可用时自旋（特别浪费处理机时间），所以自旋锁不应该被长时间持有。自旋锁的基本使用形式如下： spinlock_t_mr_lock=SPIN_LOCK_UNLOCKED; spin_lock(mr_lock); /* 临界区 */ spin_unlock(mr_lock); * 本章概要 进程同步 信号量机制 经典进程同步算法 进程同步实例研究---linux、windows2003 管程 zy;5、8、9、36-39 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 改进算法(1)至多只允许四个哲学家同时进餐。 semaphore chopstick[4]={1,1,1,1,1};int sm=4; void process(int i){ think; wait (sm); wait(chopstick[i]); wait(chopstick[(i+1) mod 5]); ... eat; ... signal(chopstick[i]);signal(chopstick[(i+1) mod 5]); signal(sm)... think;} main() {process(0); process(1); process(2); process(3); process(4); } * 改进算法(2)仅当哲学家的左、右两支筷子均可用时才允许他拿起筷子进餐。 semaphore chopstick[4]={1,1,1,1,1}; void process(int i) {{ swait(chopstick[(i+1) mod 5], chopstick[i]); ... eat; ... ssignal(chopstick[(i+1) mod 5], chopstick[i]); ... think; } } main() {cobegin { process(0); process(1); process(2); process(3); process(4); } } * （3）给所有哲学家编号，奇数号的哲学家必须首先拿左边的筷子，偶数号的哲学家则反之。 semaphore chopstick[4]={1,1,1,1,1}; void process(int i) {if (I mod 2==0) then {wait(chopstick[i]); wait(chopstick[(i+1) mod 5]); ... eat; ... signal(chopstick[i]);signal(chopstick[(i+1) mod 5])}; else wait(chopstick[(i+1) mod 5]); wait(chopstick[i]); .. eat; ... signal(signal(chopstick[(i+1) mod 5]); chopstick[i])};} main() { process(0); process(1); process(2); process(3); process(4);