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如何保证对临界资源的访问

发布时间: 2023-09-12 01:21:02

Ⅰ 问如何保证进程互斥地访问临界资源

第一题我知道
用互斥操作或者说是PV操作就可也互斥的访问临界资源

Ⅱ 什么是临界区和临界资源对临界区管理的基本原则是什么

1、临界区指的是一个访问共用资源(例如:共用设备或是共用存储器)的程序片段,而这些共用资源又无法同时被多个线程访问的特性。

当有线程进入临界区段时,其他线程或是进程必须等待,有一些同步的机制必须在临界区段的进入点与离开点实现,以确保这些共用资源是被互斥获得使用。只能被单一线程访问的设备,例如:打印机。

2、临界资源:多道程序系统中存在许多进程,它们共享各种资源,然而有很多资源一次只能供一个进程使用。一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源。许多物理设备都属于临界资源,如输入机、打印机、磁带机等。

3、进程进入临界区的调度原则是:

(1)如果有若干进程要求进入空闲的临界区,一次仅允许一个进程进入。

(2)进入临界区的进程要在有限时间内退出,以便其它进程能及时进入自己的临界区。

(3)任何时候,处于临界区内的进程不可多于一个。

(4)如果进程不能进入自己的临界区,则应让出CPU,避免进程出现“忙等”现象。

(2)如何保证对临界资源的访问扩展阅读

1、临界区存在的问题

临界区的退出,不会检测是否是已经进入的线程,也就是说,可以在A线程中调用进入临界区函数,在B线程调用退出临界区的函数,同样是成功。

临界区内的数据一次只能同时被一个进程使用,当一个进程使用临界区内的数据时,其他需要使用临界区数据的进程进入等待状态。

2、各进程采取互斥的方式,实现共享的资源称作临界资源。

属于临界资源的硬件有打印机、磁带机等,软件有消息缓冲队列、变量、数组、缓冲区等。 诸进程间应采取互斥方式,实现对这种资源的共享。

Ⅲ 如何利用信号量机制实现多进程访问临界资源

进程互斥 定义:两个或两个以上的进程,不能同时进入关于同一组共享变量的临界区域,否则可能发生与时间有关的错误,这种现象被称作进程互斥.
在多道程序环境下,存在着临界资源,它是指多进程存在时必须互斥访问的资源。也就是某一时刻不允许多个进程同时访问,只能单个进程的访问。我们把这些程序的片段称作临界区或临界段,它存在的目的是有效的防止竞争条件又能保证最大化使用共享数据。而这些并发进程必须有好的解决方案,才能防止出现以下情况:多个进程同时处于临界区,临界区外的进程阻塞其他的进程,有些进程在临界区外无休止的等待。除此以外,这些方案还不能对CPU的速度和数目做出任何的假设。只有满足了这些条件,才是一个好的解决方案。
访问临界资源的循环进程可以这样来描述:
Repeat
entry section
Critical sections;
exit section
Remainder sectioni;
Until false
为实现进程互斥,可以利用软件的方法,也可以在系统中设置专门的同步机制来协调多个进程,但是所有的同步机制应该遵循四大准则:
1.空闲让进 当临界资源处于空闲状态,允许一个请求进入临界区的进程立即进入临界区,从 而有效的利用资源。
2.忙则等待 已经有进程进入临界区时,意味着相应的临界资源正在被访问,所以其他准备进 入临界区的进程必须等待,来保证多进程互斥。
3.有限等待 对要求访问临界资源的进程,应该保证该进程能在有效的时间内进入临界区,防 止死等状态。
4.让权等待 当进程不能进入临界区,应该立即释放处理机,防止进程忙等待。
早期解决进程互斥问题有软件的方法和硬件的方法,如:严格轮换法,Peterson的解决方案,TSL指令,Swap指令都可以实现进程的互斥,不过它们都有一定的缺陷,这里就不一一详细说明,而后来Kijkstra提出的信号量机制则更好的解决了互斥问题。

Ⅳ Linux系统中对临界资源进行互斥访问的手段是

自旋锁(Spin Lock)是一种典型的对临界资源进行互斥访问的手段,其名称来源于它的工作方式。为了获得一个自旋锁,在某CPU上运行的代码需先执行一个原子操作,该操作测试并设置(Test-AndSet)某个内存变量。由于它是原子操作,所以在该操作完成之前其他执行单元不可能访问这个内存变量。如果测试结果表明锁已经空闲,则程序获得这个自旋锁并继续执行;如果测试结果表明锁仍被占用,程序将在一个小的循环内重复这个“测试并设置”操作,即进行所谓的“自旋”,通俗地说就是“在原地打转”。当自旋锁的持有者通过重置该变量释放这个自旋锁后,某个等待的“测试并设置”操作向其调用者报告锁已释放。理解自旋锁最简单的方法是把它作为一个变量看待,该变量把一个临界区标记为“我当前在运行,请稍等一会”或者标记为“我当前不在运行,可以被使用。如果A执行单元首先进入例程,它将持有自旋锁;当B执行单元试图进入同一个例程时,将获知自旋锁已被持有,需等到A执行单元释放后才能进入。在ARM体系结构下,自旋锁的实现借用了ldrex指令、strex指令、ARM处理器内存屏障指令dmb和dsb、wfe指令和sev指令,这类似于代码清单7.1的逻辑。可以说既要保证排他性,也要处理好内存屏障。

自旋锁主要针对SMP或单CPU但内核可抢占的情况,对于单CPU和内核不支持抢占的系统,自旋锁退化为空操作。在单CPU和内核可抢占的系统中,自旋锁持有期间中内核的抢占将被禁止。由于内核可抢占的单CPU系统的行为实际上很类似于SMP系统,因此,在这样的单CPU系统中使用自旋锁仍十分必要。另外,在多核SMP的情况下,任何一个核拿到了自旋锁,该核上的抢占调度也暂时禁止了,但是没有禁止另外一个核的抢占调度。尽管用了自旋锁可以保证临界区不受别的CPU和本CPU内的抢占进程打扰,但是得到锁的代码路径在执行临界区的时候,还可能受到中断和底半部的影响。为了防止这种影响,就需要用到自旋锁的衍生。

Ⅳ 为什么多个进程临界资源的访问必须互斥

互斥就是以某种手段保证只有一个进程访问共享资源。就是说要保证两个或以上进程不会同时处于临界区。
互斥方案四要求:
1.不应该对CPU数目,速度作任何假设;
2.临界区外的进程不得阻塞其他进程进入临界区;
3.只能一个进程进入临界区;
4.申请进入临界区的进程不能无限等待。

http://ke..com/view/281245.htm 这里可以参考下

Ⅵ 操作系统中进入临界区的条件是什么

进程进入临界区要满足一定的条件,以保证临界资源的安全使用,系统的正常运行,即对临界区的管理就遵循以下三个原则:(1)当有若干进程要求进入它们的临界区时,应在有限时间内使一进程进入临界区。换句话说,它们不应该相互等待而致使谁都不能进入。(2)每次最多有一个进程处于临界区内。(3)进程在临界区内逗留应在有限时间范围内。