进程同步机制及优缺点
来源:互联网 发布:移动网络线路转换器 编辑:程序博客网 时间:2024/04/30 23:46
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:
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: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。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。
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
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。
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
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