OS-李治军-L17-信号量临界区保护

信号量临界区保护

共同修改一个变量，可能会发生问题。

这种情况称为Race Condition，不是编程的问题，是系统调度的问题。
解决问题的直观想法：给信号量上锁。一个程序在操作信号量的时候，确保信号量不能被别人修改。
我们定义临界区：一次只允许一个进程进入的该进程的那一段代码。其他地方叫剩余区

原则

1. 互斥
2. 有空让进，有位子就让进入
3. 有限等待，迟早能进去

方法：
一、轮换法
也叫作值日法，轮到谁，谁进去。

但是有问题哦，P0完成后，必须要等待P1再进去一次，P0才能再进去一次。就是没轮到我值日？我才不进去。
二、标记法
想进去，先打个标记，如果发现别人留了标记，我就先等着。出来了就撕掉自己贴的标签。
不满足有空让进，可能出现的情况：P0留了标记然后切到P1，P1又留了条子，然后一直等P1，切回P0，P0也得等着，形成死锁。

总之就是，只维护一个全局变量，导致整体的灵活性不够；维护两个全局变量，导致有可能出现死锁。

三、非对称标记
带名字的便条+让一个人更加勤劳一些，一个人要一直盯着有没有货，一直没货就自己上。

Peterson算法
融合标记和轮转方法。轮到我了，我就进去。如果里面没有人，我也进去。就不会发生两个星际玩家一直蹲在外面等对方出来，也不会出现没轮到我值日我也不进去的情况。

现在把问题扩展到多进程，为面包店算法，借鉴取号。
如何轮转：每个进程获得一个序号，序号小的进入
如何标记：进程离开时序号为，不为0的序号即标记。

但有点太复杂了，这是一种软件方法。

第二种方法是硬件方法，思路为阻止调度，而中断才能发生调度，所以可以关中断，保证原子操作。
什么情况有问题？多cpu！中断线在cpu上，每个cpu只能管自己的cpu。只能在小系统上做。

第三种方法是硬件方法，硬件原子指令法。用mutex来保护empty，那谁来保护mutex？所以要保证一个修改信号量的原子指令，即用一个硬件指令实现整数赋值。
ps.话说好像一个赋值语句就是原子的吧？所以mutex应该不用保护？重点是要保护那种，需要被一大段语句操作的资源8？