进程同步的5种机制 |
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(1)信号量机制
一个信号量只能置一次初值,以后只能对之进行p操作或v操作。 由此也可以看到,信号量机制必须有公共内存,不能用于分布式操作系统,这是它最大的弱点。 (2)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,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 (3)管程信号量机制功能强大,但使用时对信号量的操作分散,而且难以控制,读写和维护都很困难。因此后来又提出了一种集中式同步进程——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。这样模块之间联系清晰,便于维护和修改,易于保证正确性。 (4)会合进程直接进行相互作用 (5)分布式系统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。 优缺点: (1)信号量(Semaphore)及PV操作优:PV操作能够实现对临界区的管理要求;实现简单;允许使用它的代码休眠,持有锁的时间可相对较长。 缺:信号量机制必须有公共内存,不能用于分布式操作系统,这是它最大的弱点。信号量机制功能强大,但使用时对信号量的操作分散,而且难以控制,读写和维护都很困难。加重了程序员的编码负担;核心操作P-V分散在各用户程序的代码中,不易控制和管理;一旦错误,后果严重,且不易发现和纠正。 (2)自旋锁优: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者已经释放了锁; 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 传统自旋锁由于无序竞争会导致“公平性”问题 (3)管程优: 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。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。 (4)会合进程直接进行相互作用 (5)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. |
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