操作系统-进程（8）-临界区管理

一、软件算法

peterson算法：为每个进程设置标志inside[i]，当标志为true时表示此进程要求进入临界区；此外再设置指示器turn指示由哪个进程进入临界区

bool inside[2];
inside[0] = false;
inside[1] = false;
enum{0,1} turn;
cobegin
process p0() {
    inside[0] = true; //上锁
    turn = 1;
    while(inside[1]&&turn==1);
    /*临界区*/
    inside[0] = false;
}
process P1() {
    inside[1] = true;
    turn = 0;
    while(inside[0]&&turn==0);
    /*临界区*/
    inside[1] = false;
}
coend

任意进程进入临界区的条件：对方不想进入临界区，且对方不在临界区

因此，任何进程均可多次进入临界区，不会出现饥饿现象

 

二、硬件设施

（1）关中断

进入临界区时关中断，随后时钟中断、进程上下文切换等均被屏蔽，退出临界区时开中断

缺点：不适合作为通用互斥机制，关中断时间过长影响性能和系统效率，不适合多处理器系统，该权力赋予用户过于危险

（2）测试并建立指令

一条不可分割的指令TS(&x)完成测试锁、挂上锁

bool TS(bool &x){
    if(x){
        x == false;
        return true;
    }
    else return false;
}
bool s = true;
cobegin
process Pi(){
    while(!TS(s));
    /*临界区*/
    s = true; //开锁
}
coned

（3）对换指令

每个进程进入临界区前先定义一个真值，与这把锁进行交换

void SWAP(bool &a , bool &b){
    bool temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
bool lock = false;
cebegin
process Pi(){
    bool keyi = true;  
    do{
        SWAP(keyi , lock)
    }while(keyi);     
    /*临界区*/
   SWAP(keyi , lock);   
}
coend

缺点：指令在进入临界区前会忙式等待