同步老师课程os2013.pptx

Chapter2

ProcessesandThreads

2.3InterprocessCommunicationThreeissuesaboutIPC(InterProcessCommunication)Howoneprocesscanpassinformationtoanother?Topropersequencingwhendependenciesarepresent.（同步）Tomakesuretwoormoreprocessesdonotgetintoeachother’swaywhenengagingincriticalactivities.（互斥）

2.3InterprocessCommunication两个概念RaceCondition（竞争条件）CriticalRegions（临界区）7种方法MutualExclusionwithBusyWaiting（忙等待的互斥）SleepandWakeup（休眠与唤醒）Semaphores（信号量）Mutexes（互斥锁）Monitors（管程）MessagePassing（消息传递）Barriers（屏障）

2.3.1RaceCondition假脱机目录指向下一个要打印的文件指向目录中下一个空闲槽位同时竞争槽位7?P118Fig2-21

2.3.1RaceConditionSituationsthatwheretwoormoreprocessesarereadingorwritingsomeshareddataandthefinalresultdependsonwhorunsprecisely,arecalledraceconditions（竞争条件）.

2.3.2CriticalRegionsHowdoweavoidraceconditions?prohibitmorethanoneprocessfromreadingandwritingtheshareddataatthesametime——mutualexclusion（互斥）Thepartoftheprogramwheresharedmemory（共享内存）isaccessediscalledthecriticalregionorcriticalsection（临界区）.

2.3.2CriticalRegionsConditionsrequiredtoavoidraceconditionNotwoprocessesmaybesimultaneously（同时）insidetheircriticalregions.（任何两个进程不能同时处于其临界区）NoassumptionsmaybemadeaboutspeedsorthenumberofCPUs.（不应对CPU的速度和数量做任何假设）Noprocessrunningoutsideitscriticalregionmayblockotherprocesses.（临界区外运行的进程不得阻塞其他进程）Noprocessshouldhavetowaitforevertoenteritscriticalregion.（不得使进程无限期等待进入临界区）

2.3.2CriticalRegionsMutualexclusionusingcriticalregionsP120Fig2-22

2.3.3MutualExclusion

withBusyWaitingProposalsforachievingmutualexclusionDisablinginterrupts（屏蔽中断）Lockvariables（锁变量）Strictalternation（严格轮换法）PetersonssolutionTheTSLinstruction

2.3.3MutualExclusion

withBusyWaitingDisablingInterrupts（屏蔽中断）每个进程在刚刚进入临界区后立即屏蔽所有中断，并在就要离开之前再打开中断。屏蔽中断对于操作系统本身是一项很有用的技术，但对于用户进程则不是一种合适的通用互斥机制。LockVariables（锁变量）设想有一个共享锁变量，0表示临界区内没有进程，1表示临界区内有进程。锁变量初值为0。缺陷：会出现两个进程同时进入临界区的情形。

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