《操作系統(tǒng)》――解決并發(fā)進(jìn)程中與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤

    在多道程序設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中同時(shí)存在著許多進(jìn)程。他們可能同時(shí)裝入主存，等待處理器的調(diào)度，這就構(gòu)成的并發(fā)進(jìn)程。對(duì)單核處理器來(lái)講，并發(fā)進(jìn)程其實(shí)不是多個(gè)進(jìn)程同時(shí)占用途理器同時(shí)履行，而是同時(shí)裝入主存，至于進(jìn)程甚么時(shí)候被履行，這要看進(jìn)程的調(diào)度策略啦！ 談到并發(fā)進(jìn)程，我就想到進(jìn)程的并發(fā)會(huì)產(chǎn)生許多毛病，這些毛病在我們?cè)谠O(shè)計(jì)系統(tǒng)或編寫軟件時(shí)都是盡可能要避免的。 

    那末進(jìn)程的并發(fā)履行為何會(huì)產(chǎn)生毛病那？歸根究竟是并發(fā)進(jìn)程訪問(wèn)同享變量的事，當(dāng)多個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)同享變量的進(jìn)程中，就有可能會(huì)產(chǎn)生與時(shí)間有關(guān)的毛病，或是死鎖。

    1、導(dǎo)圖分析

   2、導(dǎo)圖分析

   說(shuō)到進(jìn)程訪問(wèn)同享資源，我覺得首先先明白進(jìn)程的同步與進(jìn)程的互斥問(wèn)題。

   1、進(jìn)程的互斥：指當(dāng)有若干個(gè)進(jìn)程都要使用某1同享資源時(shí)，任什么時(shí)候候最多只允許1個(gè)進(jìn)程去使用同享資源，其他要使用的進(jìn)程必須等待，知道該資源的占用者釋放了該資源。

   2、進(jìn)程的同步：在并發(fā)進(jìn)程之間存在1種制約關(guān)系，1個(gè)進(jìn)程的履行依賴另外一個(gè)進(jìn)程的消息，當(dāng)1個(gè)進(jìn)程沒(méi)有得到另外一個(gè)進(jìn)程的消息時(shí)應(yīng)當(dāng)?shù)却老⒌竭_(dá)后才被喚醒。

   3、與時(shí)間有關(guān)的毛病：多個(gè)進(jìn)程共同履行時(shí)，交替的訪問(wèn)了同享變量，但是有1個(gè)進(jìn)程由于本身緣由或外界緣由被中斷了后，稍后又接著履行，最后致使運(yùn)行結(jié)果出錯(cuò)。

   例如：

   某小區(qū)有兩扇門，其中1扇門是入口，另外一扇門是出口，用1個(gè)計(jì)數(shù)器count顯示在小區(qū)的人數(shù)，當(dāng)有人進(jìn)入時(shí)，由進(jìn)程PIN實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)加1，當(dāng)有人退出時(shí)，由進(jìn)程POUT減1。這兩個(gè)進(jìn)程以下

這樣履行過(guò)后，結(jié)果會(huì)變成n+1，這就是與時(shí)間有關(guān)的毛病的實(shí)例。

    解決辦法：采取PV操作，引進(jìn)PV操作會(huì)引進(jìn)1個(gè)叫臨界區(qū)的名詞，臨界區(qū)是指并發(fā)進(jìn)程中與同享變量有關(guān)的程序段。相干臨界區(qū)是指并發(fā)進(jìn)程中設(shè)計(jì)到相同變量的那些臨界區(qū)。PV操作的原理是保證1個(gè)進(jìn)程在臨界區(qū)履行時(shí)，不讓另外一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入相干臨界區(qū)履行，即個(gè)進(jìn)程對(duì)同享變量的訪問(wèn)是互斥的，這就不會(huì)造成與時(shí)間有關(guān)的毛病。對(duì)上面表格的1個(gè)例子來(lái)講，當(dāng)進(jìn)程PIN被打斷后，POU不能訪問(wèn)同享變量count，直到PIN進(jìn)程結(jié)束后才讓POUT訪問(wèn)，這樣最后的結(jié)果就正確了。

   3、小結(jié)

    解決并發(fā)進(jìn)程之間的毛病關(guān)鍵就是解決同享變量的訪問(wèn)方式，當(dāng)多個(gè)進(jìn)程都想訪問(wèn)同享變量時(shí)，我們1定要管理好各個(gè)進(jìn)程的使用規(guī)律，不然的話程序就會(huì)出錯(cuò)。采取PV操作，讓相干進(jìn)程互斥的進(jìn)入各自的臨界區(qū)履行，這樣就解決了并發(fā)進(jìn)程間與時(shí)間有關(guān)的毛病。好了，并發(fā)進(jìn)程訪問(wèn)同享變量時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生死鎖，要想看死鎖的構(gòu)成緣由及解決辦法，請(qǐng)關(guān)注我的下1篇博客！

生活不易，碼農(nóng)辛苦
如果您覺得本網(wǎng)站對(duì)您的學(xué)習(xí)有所幫助,可以手機(jī)掃描二維碼進(jìn)行捐贈(zèng)