【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
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
- 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。
- 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。
- 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。
- 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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