信号量与互斥、阻塞与非阻塞的概念

时间:2022-02-25 15:10:38

1.    信号量/互斥体允许进程睡眠属于睡眠锁,自旋锁则不允许调用者睡眠,而是让其循环等待,所以有以下区别应用

1)、信号量和读写信号量适合于保持时间较长的情况,它们会导致调用者睡眠,因而自旋锁适合于保持时间非常短的情况

2)、自旋锁可以用于中断,不能用于进程上下文(会引起死锁)。而信号量不允许使用在中断中,而可以用于进程上下文

3)、自旋锁保持期间是抢占失效的,自旋锁被持有时,内核不能被抢占,而信号量和读写信号量保持期间是可以被抢占的。自旋锁不可递归调用

另外需要注意的是

   1)、信号量锁保护的临界区可包含可能引起阻塞的代码,而自旋锁则绝对要避免用来保护包含这样代码的临界区,因为阻塞意味着要进行进程的切换,如果进程被切换出去后,另一进程企图获取本自旋锁,死锁就会发生。

   2)、在你占用信号量的同时不能占用自旋锁,因为在你等待信号量时可能会睡眠,而在持有自旋锁时是不允许睡眠的。

2.    互斥:是指某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问,具有唯一性和排它性。但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序,即访问是无序的

同步:是指在互斥的基础上(大多数情况),通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。在大多数情况下,同步已经实现了互斥,特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问者同时访问资源

死锁:每个内核都在等待其中的一个资源,但所有的资源都已经被占用了,也就是说。这便会发生所有内核任务都在相互等待,但它们永远不会释放已经占有的资源,于是任何内核任务都无法获得所需要的资源,无法继续运行,这便意味着死锁发生了。自死琐是说自己占有了某个资源,然后自己又申请自己已占有的资源,显然不可能再获得该资源。

进程上下文:当一个进程在执行时,CPU的所有寄存器中的值、进程的状态以及堆栈中的内容被称为该进程的上下文。即系统提供给进程的处于动态变化的运行环境总和称为进程上下文。

3.    阻塞和非阻塞操作

阻塞操作是指在执行设备操作时若不能获得资源则挂起进程,直到满足可操作的条件后在进行操作。

非阻塞操作的进程在不能进行设备操作时并不挂起,它或者被放弃,或者不停的查询,直到可以进行操作为止