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本文链接:https://www.knowledgedict.com/tutorial/os-lock-variable-mechanism.html

锁定变量机制


这是最简单的同步机制。 这是一个在用户模式下实现的软件机制。 这是一个繁忙的等待解决方案,可用于两个以上的进程。

在这个机制中,使用了锁变量lockis。 两个锁定值是可能的,可以是01。锁定值0表示临界区域是空的,而锁定值1表示它被占用。

想要进入临时部分的进程首先检查锁定变量的值。 如果它是0,那么它将锁的值设置为1并进入临界区,否则等待。

该机制的伪代码如下所示。

Entry Section →   
While (lock! = 0);   
Lock = 1;  
//Critical Section   
Exit Section →  
Lock =0;

如果我们看一下伪代码,发现代码中有三个部分。 入口部分,临界区和退出部分。

最初锁定变量的值为0。需要进入临界区的进程进入入口区并检查while循环中提供的条件。

该进程将无限等待,直到锁定值为1(while循环暗示该值)。 因为在第一次临界区是空的,因此该过程将通过将锁变量设置为1而进入临界区。

当进程从临界区退出时,在退出部分,它将锁的值重新指定为0。

每个同步机制是根据四个条件来判断的。

  • 相互排斥
  • 进程
  • 有界等待
  • 可移植性

在四个参数中,互斥和进度必须由任何解决方案提供。在上述条件的基础上分析这个机制。

相互排斥

在某些情况下,锁定变量机制不提供互斥。 这可以通过操作系统视图I.E,查看伪代码来更好地描述。 程序的汇编代码。 让我们将代码转换为汇编语言。

  1. Load Lock, R0
  2. CMP R0, #0
  3. JNZ Step 1
  4. Store #1, Lock
  5. Store #0, Lock

考虑一下有两个进程P1和P2。 过程P1想要执行其临界区。 P1进入入口部分。 由于锁的值为0,因此P1将其值从0更改为1并进入临界区。

同时,P1被CPU抢占,P2被安排。 现在临界区没有其他进程,并且锁变量的值为0。 P2还想执行其临界区。 它通过将lock变量设置为1进入临界区。

现在,CPU将P1的状态从等待改为运行。 P1尚未完成其临界区。 P1已经检查了锁定变量的值,并且在先前检查它时记得其值为0。 因此,它也会进入临界区而不检查锁定变量的更新值。

现在,在临界区有两个进程。 根据相互排斥的条件,临界区中的一个以上的过程不得同时出现。 因此,锁定变量机制不能保证互斥。

锁变量机制的问题在于,同时,多个进程可以看到空标签,并且在临界区中可以输入多个进程。 因此,锁变量不提供互斥,这就是为什么它不能被普遍使用。

因为这种方法在基本步骤上失败了; 因此,没有必要谈谈要实现的其他条件。