同步（操作系统）

Question

这是我在操作系统考试中遇到的问题。我想不出它的正确答案。有人可以帮忙吗。Given 是一个同步代码，其中许多线程试图使用锁访问全局计数器 g-

if(lock==1)
wait(); //sleep this thread until some other thread wakes up this thread
else
lock=1; //enter in protected area                 
//access global counter g//
lock=0;
//wake up some other thread which is waiting for the lock to be released

上面的同步有什么问题？选择下面给出的任何选项

1. 同步正常，可以正常运行。
2. 只能在单处理器系统上运行，而不能在多处理器系统上运行。
3. 不会在任何系统上运行
4. 不能说。需要更多数据

Answer 1

答案是 3。只要线程可以被抢占，这段代码在安全性和活跃性上都会失败。为了安全起见，请考虑以下两个线程 t1 和 t2 的交错操作：

• t1 检查 lock，跳到 else 语句
• 操作系统抢占 t1 并调度 t2
• t2 检查lock，跳到else 语句

我们在临界区有两个线程。这就是为什么您需要某种原子的测试和设置操作，或禁用抢占的能力，才能正确执行。

为了活跃度，考虑以下两个线程t1和t2的交错操作：

• t1 检查 lock，跳到 else 语句
• t1 将锁定设置为 1
• 操作系统抢占 t1 并调度 t2
• t2 检查lock，找到 1
• 操作系统 preemtps t2 和调度 t1
• t1 将 lock 设置为 0
• t1 发现没有线程在等待并且什么也不做
• 操作系统再次调度t2
• t2 开始等待...

因此 t2 （可能）永远等待。解决方案是让同步原语跟踪唤醒（例如，信号量）或要求测试条件和等待以原子方式完成（例如，互斥锁和条件变量）。