【Linux】临界资源和临界区

目录

一、临界资源

二、如何实现对临界资源的互斥访问

 1、互斥量

 2、信号量

 3、临界区

三、临界区

四、进程进入临界区的调度原则

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一、临界资源

概念：临界资源是一次仅允许一个进程使用的共享资源，如全局变量等。

二、如何实现对临界资源的互斥访问

 1、互斥量

互斥量是用来保护临界区的一种机制。当一个线程需要访问临界资源时，先在进入临界区之前尝试获得互斥量，如果获得了就进入临界区，否则就等待直到获得互斥量为止。对于其他线程来说，只有当互斥量被释放后，才能进入临界区。

 2、信号量

信号量也可以用来保护临界资源。在进入临界区之前，线程需要先尝试请求信号量，如果获得了就进入临界区，否则就等待直到信号量可用。与互斥量不同的是，信号量可以支持多个线程同时访问临界区。

 3、临界区

临界区是操作系统提供的一种保护临界资源的机制。对于每个临界区，只有一个线程可以进入执行。当一个线程进入临界区时，其他线程不允许进入，直到该线程执行完毕并退出临界区，其他线程才能进入。

三、临界区

概念：每个进程中访问临界资源的那段程序称之为临界区。

    临界区不是内核对象，而是系统提供的一种数据结构，程序中可以声明一个该类型的变量，之后用它来实现对资源的互斥访问。当欲访问某一临界资源时，先将该临界区加锁（若临界区不空闲则等待），用完该资源后，将临界区释放。

    因为一个进程可能有多个临界区，分别用来访问不同的临界资源，所以临界资源分为：内核程序临界资源，普通临界资源。

• 内核程序临界资源：系统时钟。
• 普通临界资源：普通I/O设备，如打印机（进程访问这些资源的时候，很慢，会自动阻塞，等待资源使用完成）。

四、进程进入临界区的调度原则

1. 如果有若干进程请求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入。
2. 任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个，若已有进程进入自己的临界区，则其它想进入自己临界区的进程必须等待。
3. 进行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。
4. 如果其它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。

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