精华内容
下载资源
问答
  • 进程互斥硬件实现方法 中断屏蔽方法 利用“开/关中断指令”实现(与原语的实现思想相同,即在某进程开始访问临界区到结束访问为止都不允许被中断,也就不能发生进程切换,因此也不可能发生两个同时访问临界区的情况...

    进程互斥硬件实现方法

    中断屏蔽方法

    利用“开/关中断指令”实现(与原语的实现思想相同,即在某进程开始访问临界区到结束访问为止都不允许被中断,也就不能发生进程切换,因此也不可能发生两个同时访问临界区的情况)

    a3bfe31b70b15011ca3816d8bf27da2a.png

    TestAndSet指令

    img

    Swap指令

    img

    展开全文
  • 1、临界区互斥硬件实现方法:提供了特殊的硬件指令,允许对一个字中的内容进行检测和修正,或者是对两个字的内容进行交换等。 2、中断屏蔽方法 当一个进程正在使用处理机执行它的临界区代码时,要防止其他进程再...

    1、临界区互斥的硬件实现方法:提供了特殊的硬件指令,允许对一个字中的内容进行检测和修正,或者是对两个字的内容进行交换等。
    2、中断屏蔽方法
    当一个进程正在使用处理机执行它的临界区代码时,要防止其他进程再进入其临界区访问的最简单方法是禁止一切中断的发生。典型模式为
    ……
    关中断;
    临界区;
    开中断;
    ……
    这种方法限制了处理机交替执行程序的能力,因此执行的效率将会明显降低。
    3、硬件指令
    TestAndSet指令
    这条指令是原子操作,即执行该代码时不允许被中断,其功能是读出指定标志后把该标志设置为真。指令的功能描述如下:
    Boolean TestAndSet(boolean *lock){
    Boolean old;
    old=*lock;
    *lock=true;
    return old;
    }
    可以为每个临界区资源设置一个共享布尔遍历lock,表示资源的两种状态:true表示正被占用,初始值为false。在进程访问临界资源之前,利用TestAndSet检查和修改标志lock;若有进程在临界区,则重复检查,直到进程退出。利用该指令实现进程互斥的算法描述如下:
    While TestAndSet(&lock);
    进程的临界区代码段;
    Lock=false;
    进程的其他代码;
    Swap指令:该指令的功能是交换两个字的内容。其功能描述如下。
    Swap(Boolean *a,Boolean *b){
    Boolean temp;
    Temp=*a;
    *a=*b;
    *b=temp;
    }
    以上对TestAndSet和Swap指令的描述仅仅是功能实现,并非软件实现定义,事实上它们是由硬件逻辑直接实现的,不会被中断。
    应为每个临界资源设置了一个共享布尔变量lock,初始值为false;在每个进程中再设置一个局部布尔变量key,用于与lock交换信息。在进入临界区之前先利用Swap指令交换lock与key的内容,然后检查key的状态;有进程在临界区时,重复交换和检查过程,直到进程退出。利用Swap指令实现进程互斥的算法如下:

    Key=true;
    While(key!=false)
    Swap(&lock,&key);
    进程的临界区代码段;
    Lock=false;
    进程的其他代码;
    硬件方法的优点:适用于任意数目的进程,不管是单处理机还是多处理机;简单、容易验证其正确性。

    展开全文
  • 中断屏蔽方法 利用"开/关中断指令"实现(与原语的实现思想相同,即在某进程开始访问临界区到结束访问位置都不允许被中断,也就不能发生进程切换,因此也不可能发生两个...TSL指令是用硬件实现的,执行的过程不允许..

    中断屏蔽方法

    利用"开/关中断指令"实现(与原语的实现思想相同,即在某进程开始访问临界区到结束访问位置都不允许被中断,也就不能发生进程切换,因此也不可能发生两个同时访问临界区的情况)

    优点:简单、高效

    缺点:不适用于多处理机;只适用于操作系统内核进程,不适合于用户进程(因为开/关中断指令只能运行在内核态,这组指令如果能让用户随意使用会很危险)

    TestAndSet指令

    简称TS指令,也有地方称为TestAndSetLock指令,或TSL指令

    TSL指令是用硬件实现的,执行的过程不允许被中断,只能一气呵成。

    用C语言描述的逻辑

    // 布尔型共享变量 lock 表示当前临界区是否被加锁
    // true表示已加锁,false表示未加锁
    bool TestAndSet(bool *lock){
        bool old;
        old = *lock;    //old用来存放lock,原来的值
        *lock = true;   //无论之前是否已加锁,都将lock设为true
        return old;     //放回lock原来的值
    }
    
    // 以下是使用 TSL 指令实现互斥的算法逻辑
    while(TestAndSet(&lock)); //"上锁"并"检查"
    临界区代码段...
    lock = false;       //"解锁"
    剩余区代码段...

    若刚开始lock 是false,则TSL放回的old值为false,while循环条件不满足,直接跳过循环,进入临界区。若刚开始 lock 是 true,则TSL执行后,old返回值为true,while循环条件满足,会一直循环,直到当前访问临界区的进程在退出区进行"解锁"。

    相比于软件实现方法,TSL指令把"上锁"和"检查"操作用硬件的方式变成来一气呵成的原子操作。

    优点:实现简单,无需想软件实现方法那样严格检查是否有逻辑漏洞;适用于多处理机环境。

    缺点:不满足"让权等待"原则,暂时无法进入临界区的进程会占用CPU并循环执行TSL指令,从而导致"忙等"。

    Swap指令

    有的地方也叫Exchange指令,或简称XCHG指令。

    Swap指令是由硬件实现的,执行过程不允许被中断,只能一气呵成。

    用C语言描述的逻辑:

    // Swap指令的作业是交换两个变量的值
    Swap(bool *a, bool *b){
        bool temp;
        temp = *a;
        *a = *b;
        *b = temp;
    }
    
    
    // 以下是用Swap指令实现互斥的逻辑算法
    // lock表示当前临界区是否被加锁
    bool old = true;
    while(old == true)
        Swap(&lock, &old);
    临界区代码段...
    lock = false;
    剩余区代码段...

    逻辑上来看Swap和TSL并无太大区别,都是先记录下此时临界区是否已经被上锁(记录在old变量上),再将上锁标为lock设置为true,最后检查old,如果old为false则说明之前没有别的进程对临界区上锁,则可跳出循环,进入临界区。

    优点:实现简单,无需像软件实现方法那样严格检查是否会有逻辑漏洞;适用于多处理机环境。

    缺点:不满足"让权等待"原则,暂时无法进入临界区的进程会占用CPU并循环执行TSL指令,从而导致"忙等"。

    展开全文
  • 一、进程同步 并发行带来了异步性,有时需要通过进程同步解决这种异步问题。 有的进程之间需要相互配合的完成工作,各进程的工作推进需要遵循一定的先后顺序。 二、进程互斥 进程的“并发”需要“共享...互斥,亦称
  • 利用硬件实现互斥的方法有禁止中断和专用机器指令两种方法。 1、禁止中断 在单处理机环境中,并发执行的进程不能在CPU上同时执行,只能交替执行。另外,对一个进程而言,它将一直运行,直到被中断。因此,为了保证...
  • 通过硬件的支持实现互斥

    千次阅读 2018-09-27 09:52:21
     单处理机:在单处理机中,并发进程不能重叠,只能交替,操作系统通过中断来实现进程的交替,那么就会存在一个问题,当一个进程A运行到临界区时发生了中断,另一个进程B运行,进程B也可以运行临界区代码,这样就...
  • 实现进程互斥硬件方法 中断禁用 单处理器系统中进程在进入临界区前禁用中断,离开临界区后启用中断,这样保证进程在临界区时不会被打断,不会被抢占 while (true){ //禁用中断 //临界区 //启用中断 //其他部分...
  • 2.3.3进程互斥硬件实现方法 目录 2.3.3进程互斥硬件实现方法 2.3.3.1 中断屏蔽 2.3.3.2TestAndSet指令(TSL指令) 2.3.3.3 SWAP指令 2.3.3.1 中断屏蔽 在本系列的第五节曾经提到过中断的概念,并说中断...
  • 目录一、进程同步互斥的基本概念1、临界资源2、同步3、互斥二、进程互斥硬件软件实现方法 一、进程同步互斥的基本概念 1、临界资源 我们把一个时间段只允许一个进程使用的资源称为临界资源。例如许多物理设备...
  • 对临界资源必须互斥的进行。互斥,也称为间接制约关系。进程互斥指当一个进程访问某临界资源时,另一个想要访问该临界资源的进程必须等待。当前访问临界资源的进程访问结束,释放该资源之后,另一个进程才能去访问...
  • 对临界资源的访问,必须互斥地进行,在每个进程,访问临界资源的那段代码称为临界区 为了保证临界资源的正确使用,分为四个部分: 进入区 负责检查是否可以进入临界区,若可进入,则应设置正在访问临界资...
  • 硬件实现互斥

    2021-09-01 12:28:35
    硬件实现 中断响应 处理器执行完一条指令后,硬件的中断装置(中断扫描机构)立即检查有无中断事件发生, 如果无中断事件,处理器继续执行下面的指令 如果有中断事件,暂行现行进程的运行,让操作系统的中断...
  • 文章目录0.思维导图1.中断隐藏方法2.TestAndSet指令3.Swap指令 0.思维导图 1.中断隐藏方法 2.TestAndSet指令 执行TSL指令时,它的内部运转逻辑: 假设lock现在为false,代表临界资源A空闲,那么我就可以访问这个...
  • 目录思维导图中断屏蔽方法TestAndSet(TS/TSL)Swap指令(XCHG) 思维导图 中断屏蔽方法 TestAndSet(TS/TSL) Swap指令(XCHG)
  • 进程互斥--硬件实现方法

    千次阅读 2019-04-11 21:36:08
    1、中断屏蔽方法 利用“开/关中断指令”实现 ...TSL指令使用硬件实现,执行过程中不允许被中断 TestAndSet实现逻辑 //布尔型共享变量lock表示当前临界区是否被加锁 //true表示已加锁 bool Te...
  • 互斥锁的实现

    2021-04-24 21:48:40
    下面简单叙述一下互斥锁的实现: 使用过信号量来进行同步的朋友都知道,信号量都是配合互斥锁来进行的,是因为信号量的p和v操作过程不是原子的,会导致程序出现意想不到的事情。 所以我们就引入了锁来保证这个过程...
  • 硬件方式实现互斥: 屏蔽中断: 利用“开/关中断指令” 实现(与原语实现方式相同) … 关中断 临界区 开中断 … 优点:简单,高效;...TSL指令用硬件实现,执行过程不允许被中断,只可以一气呵...
  • 目录进程同步进程互斥进程互斥的软件实现方法单标志法双标志先检查法双标志后检查法Peterson算法总结进程互斥硬件实现方法中断屏蔽方法Test-And-Set指令Swap指令总结 进程同步   如何解决进程运行顺序不确定的...
  • 硬件实现 方法 优点 缺点 中断屏蔽 利用“开/关中断指令”实现, 简单,高效 1.不适用于多处理机的系统 2.只适用于内核进程,不适用于用户进程 TesstAndSet指令 (TS...
  • 进程/线程互斥实现方式

    千次阅读 2021-10-04 20:56:37
    下面介绍几种进程/线程同步的实现方式 1.硬件方式-关中断。在代码执行处于进入区时,执行关中断指令,在退出区时执行开中断指令。CPU忽略中断信号,自然就不会发生进程/线程调度,保证了单核情况下只有一个进程/线程...
  • 中断屏蔽法 TS(TSL)指令 Swap指令
  • 2.3.3 进程互斥硬件实现方法 知识来源: B站王道考研 中断屏蔽方法 利用“开/关中断指令”实现。 关中断 临界区 开中断 关中断后不允许当前进程被中断,也必然不会发生进程切换。 开中断知道当前进程访问完临界...
  • 2.3.3进程互斥硬件实现方法 知识总览 1.中断屏蔽方法 2.Test and Set指令 3.Swap指令 4.总结
  • 9、进程互斥硬件实现方法思维导图1、中断屏蔽方法2、TestAndSet指令(TS指令、TSL指令)3、Swap指令(XCHG指令) 思维导图 1、中断屏蔽方法 2、TestAndSet指令(TS指令、TSL指令) 3、Swap指令(XCHG指令)

空空如也

空空如也

1 2 3 4 5 ... 20
收藏数 45,840
精华内容 18,336
关键字:

互斥的硬件实现