孙钟秀－操作系统教程－第三章 .pdf

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1、《孙钟秀.操作系统教程》注释(稿)(第三章同步,通信与死锁)校注:陈怀临2014年10月8日[注释]：同步是为了协同工作。通信分为：共享内存（memory）方式和基于消息（message）方式。通信可以来实现同步。例如，send／recv。死锁和饿死都是调度要避免的。[注释]:学习同步和并发控制时，要注意几个要点：1.同步原语都是等价的。2.为什么需要原子性？因为，一个简单的value＋＋在指令级别时需要3条指令才能完成：从内存中Load；寄存器操作－加一。Save到内存中。在3个指令之间，中断可以任意发生。形成并发。[注释]:同步机制可以通过Sem（信号量）。但语义较低。需要在共

2、享内存模式下（例如，多线程），写比较难的控制代码。容易出错。管程（Monitor）是一等价的同步机制。把共享数据和访问的代码封装为对象。提供一个一致的同步API接口。语义友善。Java等编程语言对Monitor机制的支持已经很完善并被广泛使用,例如”Synchronized”的关键字的使用。[注释]:Monitor是一个很有用的机制，特别是在面向对象的程序语言中，都提供了相应的机制。其特点是：通过sem，mutex的封装，使得程序员不需要过多的关心低级同步原语（rawprimitives）的使用，从而可以在比较高的语义上把握同步，并专注其应用问题本身。[注释]:SystemVIPC

3、通信机制是实现多进程之间通信和同步的重要手段。例如，messagequeue，sharedmemory，pipe等。其重要前提是：不同地址空间上的多进程之间的通信和数据交换。SystemV的IPC用的比较少了。重要原因是：多线程的同一进程编程模型的流行。[注释]:DeadLock，LiveLock，Starvation都是在并发编程中需要注意的事情。DeadLock需要避免进程之间互相要锁然后都进入了等待睡眠的状态；LiveLock要避免虽然各个进程不都在睡眠状态，但都在原地抖动,停止不前；例如，吃饭时互相谦让谁先动筷子,结果谁也没有吃,在无解的谦让；Starvation饿死的场景

4、很直接，避免资源的不公平利用,例如,不能某些任务总是获得资源,有些任务即使长期在等待下,却没有被分配到资源。[注释]:1.Sem和Spinlock的用法区别在于：如果等待资源时间短和可预期，可以用自旋锁；否则用Sem，通过睡眠／唤醒来处理。Sem由于涉及队列操作，系统存在不确定的延时效率问题。2.在多核多CPU情况下，关中断只能排除当前CPU的并发，只有通过另外一个全局自旋锁的介入，才能封住其他CPU的竞争。