Linux操作系统基础知识之七：内核中的同步

Linux操作系统基础知识之七：内核中的同步

Q1.        什么是临界区？什么是竞争状态？什么是同步？
A：

1)        临界区(critical regions)就是访问和操作共享数据的代码段，多个内核任务并发访问同一个资源通常是不安全的；

2)        如果两个内核任务可能处于同一个临界区，就是一种错误现象；如果确实发生了这种情况，就称它为竞争状态；

3)        避免并发和防止竞争状态称为同步(synchronization)。

Q2.        简要介绍一下死锁及避免死锁的方法。

答：死锁包括自死锁和ABBA死锁，

1)        产生死锁有四个原因：互斥使用、不可抢占、请求和保持，以及循环等待；

2)        避免死锁的方法有：破坏“不可剥夺”条件、破坏“请求和保持”条件、破坏“循环等待”条件。

Q3.        内核中造成并发执行的原因是什么？

A：“并发”分为“伪并发”和“真并发”两种，内核中造成并发执行的原因有以下几种：

1)        中断：它可能随时打断当前正在执行的代码；

2)        内核抢占：内核中的任务可能会被另一个任务抢占；

3)        睡眠及其与用户空间的同步：在内核执行的进程可能会睡眠，这就会唤醒调度程序，调度一个新的用户进程执行；

4)        对称多处理：两个或多个处理器可以同时执行代码。

Q4.        给出信号量的定义，并说明down()和up()的含义。

A：

1)        Linux中的信号量是一种睡眠锁，它是1968年由Dijkstra提出的，如果一个任务试图获得一个已被持有的信号量，信号量会将其推入等待队列，然后让其睡眠；当持有信号量的进程将信号量释放后，在等待队列中的一个任务将被唤醒，从而可以获得这个信号量；

2)        信号量支持两个原子操作P()和V()，前者叫做测试操作，后者叫做增加操作；后来的系统把这两种操作分别叫做down()和up()；

3)       down()操作通过对信号量计数减1来请求获得一个信号量；up()操作用来释放信号量，该操作也被称作“提升”(upping)信号量，因为它会增加信号量的计数值。

摘自：zhouzxi的专栏