进程同步机制

Posted 2020-12-08 topass123

进程同步机制：

原子操作

原子操作（atomic operation）指的是由多步操作组成的一个操作。如果该操作不能原子地执行，则要么执行完所有步骤，要么一步也不执行，不可能只执行所有步骤的一个子集。

信号量机制

 信号量（semaphore）的数据结构为一个值和一个指针，指针指向等待该信号量的下一个进程。信号量的值与相应资源的使用情况有关。

当它的值大于0时，表示当前可用资源的数量；

当它的值小于0时，其绝对值表示等待使用该资源的进程个数。

操作系统常讲的pv操作

p操作（wait）：申请一个单位资源，进程进入

wait(S){ 

       while(s<=0) ;  //如果没有资源则会循环等待； 

           S--; 

} 

v操作（signal）：释放一个单位资源，进程出来

signal(S){ 

S++ ; 

} 

signal(S){

    S++ ;

}

自旋锁

旋锁是为了保护共享资源提出的一种锁机制； 
调用者申请的资源如果被占用，即自旋锁被已经被别的执行单元保持，则调用者一直循环在那里看是否该自旋锁的保持着已经释放了锁；
优点： 低开销；安全和高效；
缺：自旋锁是一种比较低级的保护数据结构和代码片段的原始方式，可能会引起以下两个问题;
（1）死锁（2）过多地占用CPU资源

管程

 集中式同步进程——管程。其基本思想是将共享变量和对它们的操作集中在一个模块中，操作系统或并发程序就由这样的模块构成。
 优点：这样模块之间联系清晰，便于维护和修改，易于保证正确性。
 缺：如果一个分布式系统具有多个CPU，并且每个CPU拥有自己的私有内存，它们通过一个局域网相连，那么这些原语将失效。
     而管程在少数几种编程语言之外又无法使用，并且，这些原语均未提供机器间的信息交换方法。

会合

进程直接进行相互作用

分布式系统

消息和rpc
由于在分布式操作系统中没有公共内存，因此参数全为值参，而且不可为指针。