建筑培训网站,系统开发包括什么,seo公司是干嘛的,苏州互联网公司工资背景#xff1a;1.对共享数据的并发访问可能导致数据的不一致性。2.要保持数据的一致性#xff0c;就需要一种保证并发进程正确执行顺序机制。3.解决有界缓冲区问题的共享内存方法在count上存在竞争条件。4.进程间的制约关系#xff1a;——间接制约#xff1a;有些资源需要…背景1.对共享数据的并发访问可能导致数据的不一致性。2.要保持数据的一致性就需要一种保证并发进程正确执行顺序机制。3.解决有界缓冲区问题的共享内存方法在count上存在竞争条件。4.进程间的制约关系——间接制约有些资源需要互斥使用。——直接制约一个进程运行到某一点是需要另一伙伴进程为它提供消息。对于临界资源多个进程必须互斥对它们的访问。临界区进程中访问临界资源的一段代码。——实现进程对临界资源的互斥访问各进程互斥的进入自己的临界区。——当一个进程在临界区执行的时候其他进程都不能进入临界区。——临界区的访问过程1.进入区2.退出区3.剩余区entry sectioncritical sectionexit section 解决临界区问题的方案1.互斥2.有空让进3.有限等待同步机制应该遵循的准则1.空闲则入2.忙则等待3.有限等待4.让权等待[硬件方法]许多系统对临界区代码提供硬件支持——单处理器能够禁止中断当前执行的指令不被抢占但对于多处理器不适用。——特殊的硬件指令原子执行因而保证读写操作不被中断。Test-and-Set(Ts)指令 和 SWAP指令利用TS指令boolean TS(boolean *lock){boolean old;old *lock;*lock True;return old;}应用为每个临界资源设置一个公共布尔变量lock初值为FALSEwhile( TS(lock) );critical sectionlock FALSE;remainder section利用SWAP指令应用为每个临界资源设置一个公共布尔变量lock初值为FALSE每个进程设置一个私有布尔变量key。key TRUE;do{SWAP(lock,key);}while(key);critical sectionlock FALSE;remainder section硬件方法优点1.适用于任意数目的进程在单处理器或多处理器上。2.简单容易验证其正确性。3.可以支持进程内存在多个临界区只需为每个临界区设立一个布尔变量。硬件方法缺点1.等待要耗费CPU时间不能实现让权等待。2.可能饥饿从等待进程中随机选择一个进入临界区有的进程可能一直选不上。3.可能死锁。信号量Semaphore——信号量代表可用资源实体的数量。——除了初始化之外仅能通过两个不可分割的[原子]操作访问P(S):while S0 do no-op;S--;V(S):S;存在忙等——自旋锁进程在等待时自旋。一种不需要忙等的实现方式P(S):S--;if(S 0) do block;V(S):S;if(S 0) do wake-up;信号量只能通过初始化和两个标准的原语来访问作为OS核心代码执行不受进程调度的打断。初始化指定一个非负整数值表示空闲资源总数。使用信号量描述互斥关系初值为1和前驱关系初值为0。死锁 – 两个或多个进程无限期地等待一个事件的发生而该事件正是由其中的一个等待进程引起的。饥饿 – 无限期地阻塞。进程可能永远无法从它等待的信号量队列中移去。生产者消费者问题若干进程通过有限的共享缓冲区交换数据。其中生产者进程不断写入而消费者进程不断读出共享缓冲区共有N个任何时刻只能有一个进程可对共享缓冲区进行操作。——每个进程中各个P操作的次序是重要的先检查资源数目再检查是否互斥――否则可能死锁。生产者P(empty)P(mutex)one unit - bufferV(mutex)V(full)消费者P(full)P(mutex)one unit - bufferV(mutex)V(empty)读者-写者问题信号量机制信号量Wmutex[允许写]初值为1公共变量Rcount[正在读的进程数]初值为0信号量Rmutex[表示对Rcount的互斥操作]初值为1WriterP(Wmutex);write;V(Wmutex);Reader:P(Rcount);if(Rcount 0) P(Wmutex);Rcount;V(Rmutex);read;R(Rmutex);--Rcount;if(Rcount 0) V(Wmutex);V(Rmutex);信号量的物理含义 S0表示有S个资源可用S0表示无资源可用S0则| S |表示S等待队列中的进程个数P(S):表示申请一个资源 V(S):表示释放一个资源信号量的初值应该大于等于0PV操作需要注意的地方PV操作必须成对出现有一个P操作就一定有一个V操作当为互斥操作时它们处于同一进程当为同步操作时则不在同一进程中出现对于前后相连的两个P(S1)和P(S2) 顺序是至关重要的:同步P操作应该放在互斥P操作前,而两个V操作顺序则无关紧要AND型信号量集AND型信号量集用于同时需要多种资源且每种占用一个时的信号量操作。基本思想在一个原语中将一段代码同时需要的多个临界资源要么全部分配给它要么一个都不分配。——P原语变成了Swait(S1,S2,...,Sn)——当某些资源不够时进程进入第一个小于1的信号量的等待队列Sj.queue;阻塞调用进程。——V原语变成了Signal(S1,S2,...,Sn)——判断等待队列中的进程是否重新通过了检查若通过了检查则把他们放回就绪队列。——哲学家就餐解法Swait (chopstick[(I1) mod 5],chopstick[I]);Eat;Ssignal (chopstick[(I1) mod 5],chopstick[I]);——生产者消费者采用AND信号量集Swait(empty,mutex);Ssignal(full,mutex);一般信号量集一般信号量集用于同时需要多种资源、每种占用的数目不同、且可分配的资源还存在一个临界值时的处理基本思想在AND型信号量集的基础上进行扩充进程对信号量Si的测试值为ti用于信号量的判断即Si ti表示资源数量低于ti时便不予分配占用值为di用于信号量的增减即Si Si - di和Si Si diSwait(S1, t1, d1; ...; Sn, tn, dn);Ssignal(S1, d1; ...; Sn, dn);一般“信号量集”的几种特殊情况Swait(S, d, d)表示每次申请d个资源当少于d个时便不分配Swait(S, 1, 1)表示互斥信号量Swait(S, 1, 0)作为一个可控开关一般信号量集未必成对使用Swait和Ssignal如一起申请但不一起释放信号量机制的缺点1.同步操作分散2.易读性差3.不利于修改和维护4.正确性难以保证管程Monitors管程是关于共享资源的数据结构及一组针对该资源的操作过程所构成的软件模块。——基本思想把信号量及其操作原语封装在一个对象内部。即将共享变量以及对共享变量能够进行的所有操作集中在一个模块中。——优点引入管程可提高代码的可读性便于修改和维护正确性易于保证。——任一时刻在管程中只有一个线程是能运行的。管程的互斥——当进程需要访问管程中的临界资源的时候可调用管程中的有关入口过程。——但当几个进程都需调用某一管程的同一个或不同的入口过程时仅允许一个进程调用进入管程而其他调用者必须等待。 入口等待队列当一个进程试图进入一个已被占用的管程时它应当在管程的入口处等待因而在管程的入口处应当有一个进程等待队列称作入口等待队列。条件变量在管程机制中引起等待的原因很多,为了区别它们,引入了条件变量.——每个条件变量表示一种等待原因,对应一个等待队列。——例如调用x.wait的线程将一直等待到有另一个线程调用x.signal。
