互斥锁-第二十七天

互斥锁

定义：解决临界区最简单的工具（一个进程在进入临界区时应获得锁；在退出临界区时释放锁。函数acquire()获得锁，release()释放锁）

注意事项：acquire()或release()的执行必须是原子操作，因此互斥锁通常采用硬件机制来实现?

????????每个互斥锁有一个布尔变量available，表示锁是否可用（true）。可用则可成功调用acquire()，且锁不可再用。当一个进程试图获取不可用的锁（false）时，会被阻塞，直到锁被释放：

acquire()
{
    while(!available)    //忙等待
        ;
    available = false;   //获得锁
}

release()
{
    available = true;    //获得锁
}

优点：等待时间不用进程切换，多处理机系统中，若上锁时间短，则等待时间很低

故互斥锁常用于多处理机系统，一个核忙等，其他核照常工作，并快速释放临界区

缺点：当available为false时调用acquire()会出现忙等待问题，在单处理机系统中一个进程即使处于忙等待，也只能等分配给它的时间片用完才能下处理机，违反“让权等待”原则（当有一个进程在临界区中，任何其他进程在进入临界区前（进入区）必须连续循环调用acquire()。当多个进程共享同一CPU时，就浪费了CPU周期）

故互斥锁不太适用于单处理机系统，忙等的过程中不可能解锁

补充：需要连续循环忙等的互斥锁均称为自旋锁（如TSL指令、Swap指令、单标志法）

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