操作系统进程互斥 - 硬件解决方案

1、关中断

原则：进程进入临界区时关中断，退出临界区时开中断。

为什么要采用关中断?

关中断是指在此中断处理完成前，不处理其它中断，这样就可以保证进程不被中断，从而保证了互斥性（不允许两个以上的共享该资源的并发进程同时进入临界区称为互斥），因此采用关中断。

缺点？

①将禁止一切中断的权利赋予普通用户，若用户没有开放中断，系统的正常运行将受到影响。
②不适合于多处理机系统，因为一个进程只能禁止本CPU的中断，其它CPU上的进程仍然会使用互斥资源。

2、上锁与开锁

一个进程使用某个临界资源之前必须完成下列操作：
1.考察锁位的值
2.若原来的值是为“0”，将锁位置为“1”（占用该资源)
若原来值是为“1”，该资源已被别人占用，则转到第1步
3.当进程使用完资源后，将锁位置为“0 ” ，称为开锁操作

3、测试并设置指令

bool TS(bool &x)
{
	if(x)
	{
		x = false;//true表示当前资源可用，于是占用，并置x为false
		retrun true;
	}
	else
	{
		retrun false;
	}
}

bool s = true; 

process Pi()
{
	while(!TS(i));//上锁（持续检测直到x为true）
	s = true;//开锁
}

4、对换指令

void SWAP(bool &a,bool &b)
{
	bool temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

bool lock false;//false表示当前资源可用

process Pi()
{
	bool keyi = true;
	do{
		SWAP(keyi,lock);//上锁（持续检测直到keyi为false，说明已经交换，占位成功）
	}while(keyi);
	SWAP(keyi,lock);//开锁
}