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计算机运行过程中,并发、无序、大量的进程在使用有限、独占、不可抢占的资源,由于进程无限,资源有限,产生矛盾,这种矛盾称为竞争(Race)。
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由于两个或者多个进程竞争使用不能被同时访问的资源,使得这些进程有可能因为时间上推进的先后原因而出现问题,这叫做竞争条件(Race Condition)。
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竞争条件分为两类:
-Mutex(互斥):两个或多个进程彼此之间没有内在的制约关系,但是由于要抢占使用某个临界资源(不能被多个进程同时使用的资源,如打印机,变量)而产生制约关系。
-Synchronization(同步):两个或多个进程彼此之间存在内在的制约关系(前一个进程执行完,其他的进程才能执行),如严格轮转法。 -
解决互斥方法:
Busy Waiting(忙等待):等着但是不停的检查测试,不睡觉,知道能进行为止
Sleep and Wakeup(睡眠与唤醒):引入Semapgore(信号量,包含整数和等待队列,为进程睡觉而设置),唤醒由其他进程引发。 -
临界区(Critical Region):
- 一段访问临界资源的代码。
- 为了避免出现竞争条件,进入临界区要遵循四条原则:
- 任何两个进程不能同时进入访问同一临界资源的临界区
- 进程的个数,CPU个数性能等都是无序的,随机的
- 临界区之外的进程不得阻塞其他进程进入临界区
- 任何进程都不应被长期阻塞在临界区之外
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解决互斥的方法:
• 禁用中断 Disabling interrupts
• 锁变量 Lock variables (no)
• 严格轮转 Strict alternation (no)
• Peterson’s solution (yes)
• The TSL instruction (yes)
最重要的方法:信号量(Semaphore)
转载:https://blog.csdn.net/u012562273/article/details/56486776/