1、3.2 臨界區管理3.2.1 互斥與臨界區3.2.2 實現臨界區管理的幾種嘗試3.2.3 實現臨界區管理的軟件方法3.2.4 實現臨界區管理的硬件設施3.2.1互斥與臨界區(1)并發進程中與共享變量有關的程序段叫“臨界區”(Critical Section) ， 共享變量代表的資源叫“臨界資源”(Critical Resource)。 與同一變量有關的臨界區分散在各進程的程序段中，而各進程的執行速度不可預知。如果保證進程在臨界區執行時，不讓另一個進程進入臨界區，即各進程對共享變量的訪問是互斥的，就不會造成與時間有關的錯誤。互斥與臨界區(2) 臨界區的調度原則：一次至多允許一個進程進入臨界區內一

2、個進程不能無限地停留在臨界區內一個進程不能無限地等待進入臨界區即-有空讓進、無空等待、 擇一而入、算法可行。臨界區管理的嘗試 (1)inside1,inside2:Booleaninside1 := false; /* P1不在其臨界區內 */inside2 := false; /* P2不在其臨界區內 */cobeginprocess P1 Beginwhile inside2 do begin end;inside1 := true;臨界區;inside1 := false; end;process P2 beginwhile inside1 do begin end;inside2 =

3、true;臨界區;inside2 := false; end;coendDekker算法(1) Dekker算法用一個指示器turn來指示應該哪一個進程進入臨界區。var inside : array1.2 of boolean;turn :integer;turn := 1 or 2; inside1:=false;inside2:=false; cobegin process P1begin inside1:=true;while inside2 do if turn=2 then begin inside1:=false; while turn=2 do begin end; insid

4、e1:=true; end臨界區;turn = 2； inside1:=false; end;Dekker算法(2) Peterson算法(1)var inside:array1.2 of boolean;turn:integer;turn := 1 or 2; inside1 := false;/* P1不在其臨界區內 */inside2 := false;/* P2不在其臨界區內 */Peterson算法(2)cobeginprocess P1 begininside1:= true;turn := 2;while (inside2 and turn=2) do begin end;臨界區

5、;inside1 := false; end;Peterson算法(3)process P2 begininside2 := true;turn := 1;while (inside1 and turn=1) do begin end;臨界區;inside2 := false; end;coend實現臨界區管理的硬件設施 關中斷 測試并建立指令 對換指令關中斷實現互斥的最簡單方法關中斷方法的缺點測試并建立指令(1) TS指令的處理過程 TS(x): 若x=true，則x:=false； return true；否則 return false； TS指令管理臨界區時，可把一個臨區與一個布爾變量s相連，由于變量s代表了臨界資源的狀態，可把它看成一把鎖。 對換指令(1) 對換（Swap）指令的功能是交換兩個字的內容： Swap (a,b): temp:=a; a:=b; b:=temp;對換指令(2)lock : boolean;lock := false;process Pi /* i = 1,2,n */ pi : bo