談?wù)勎覀兊倪M(jìn)程間通信，上次我們談進(jìn)程是什么？進(jìn)程是社會(huì)的一個(gè)個(gè)人，每個(gè)都有自己的財(cái)產(chǎn)，都有自己的空間，那么人需要通信嗎？人需要通信，否則社會(huì)不會(huì)向前流通，而進(jìn)程作為一個(gè)個(gè)實(shí)體也會(huì)有自己的溝通，否則一個(gè)個(gè)憋在那能干什么？當(dāng)然當(dāng)個(gè)笑話聽！這里面涉及到三個(gè)問題，第一是比較棘手的，怎么把信息從一個(gè)進(jìn)程傳給另外一個(gè)進(jìn)程？這個(gè)我們這樣想，人在社會(huì)上生存是不是要交流，你給老外講中文他能聽懂？所以信息必須以一種約定好的規(guī)格傳遞，當(dāng)然，這只是我這樣想。第二點(diǎn)，人在社會(huì)中生存，我們都會(huì)有競(jìng)爭(zhēng)，我們都需要搶奪資源，這對(duì)于進(jìn)程來講也一樣的，而且很多時(shí)候兩者會(huì)產(chǎn)生沖突造成一些不可預(yù)估的結(jié)果，我們想人之間有沖突會(huì)打架需要調(diào)節(jié)，進(jìn)程不一樣的嗎？最后一點(diǎn)是進(jìn)程間的執(zhí)行有時(shí)是需要秩序的，進(jìn)程A獲得數(shù)據(jù)而進(jìn)程B打印數(shù)據(jù)，諸如此類。 所以我們歸納進(jìn)程間通信（IPC）主要解決三個(gè)問題：在進(jìn)程間傳遞數(shù)據(jù)進(jìn)程間約定秩序協(xié)調(diào)對(duì)于共享數(shù)據(jù)的互斥訪問 topic1： 競(jìng)爭(zhēng)條件：當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)進(jìn)程同時(shí)訪問某個(gè)共享區(qū)域時(shí)（通常會(huì)有讀寫兩種情況），最后的運(yùn)行結(jié)果取決于進(jìn)程的運(yùn)行時(shí)序，這樣就產(chǎn)生了競(jìng)爭(zhēng)條件，很經(jīng)典的問題就是對(duì)文件的讀寫，一個(gè)在讀，一個(gè)在寫，讀出來的東西很可能不是你想要的，所有IPC必需要協(xié)調(diào)好對(duì)于共享數(shù)據(jù)的互斥訪問，也就是說，必需要有這樣一種機(jī)制能夠避免這種競(jìng)爭(zhēng)的發(fā)生！ 臨界區(qū)的概念： 既然有競(jìng)爭(zhēng)，那我們就必須要去協(xié)調(diào)！如何避免？比如張三和李四都想要某個(gè)東西，兩個(gè)人打起來了，現(xiàn)在怎么辦，他們自己肯定不想停下來，都想要這個(gè)東西，現(xiàn)在我們作為他們的上級(jí)，肯定要說，你們不要打了，讓其中一個(gè)拿走這個(gè)東西，或者更好的建議是，我們?cè)谥熬蛻?yīng)該分配好，在更高的層次上說，比如張三就應(yīng)該先拿走這個(gè)東西，可是這樣對(duì)于其他人（其他進(jìn)程）是不公平的，所以誰先到先得，我們只需要保證，當(dāng)他拿到這個(gè)東西的時(shí)候，其他人不能搶奪，拿不走，同樣的思想，運(yùn)用在進(jìn)程上！這種思想的根本在于對(duì)于互斥的實(shí)現(xiàn)，一個(gè)人在做，另外的人只能看！ 不知你懂否，看了這么久，其實(shí)我們就是在探討一個(gè)問題，上面的問題3，如何達(dá)到互斥訪問，但是這樣的描述其實(shí)還不夠精確，因?yàn)槭聦?shí)上，進(jìn)程 真正訪問共享區(qū)域的只有一部分時(shí)間而已，為了把互斥做得更細(xì)致，我們要往下走！一個(gè)進(jìn)程訪問共享區(qū)域的那部分代碼，我們不妨稱之臨界區(qū)，其實(shí)名字無所謂，但是這個(gè)考試或者面試經(jīng)?？?，而且很多人誤以為是內(nèi)存或者資源，不要鬧了笑話！那我們以這樣的視角看，大家都有開車的時(shí)候，這么多人，都某個(gè)點(diǎn)開出來那么肯定會(huì)堵車，那我們只要讓大家錯(cuò)開時(shí)間段出來就好了啊！ 當(dāng)然這依然是一個(gè)很粗的模型，事實(shí)上，我們需要提出一個(gè)方案（也就是一個(gè)算法）解決互斥（如同解決交通堵塞問題一樣），這個(gè)方案最好應(yīng)該滿足以下的條件： 基本條件，解決互斥 你的方案不應(yīng)該對(duì)cpu速度和這類條件作任何假設(shè)，這個(gè)很容易理解，cpu的執(zhí)行在多道程序模型下是具有不可再現(xiàn)性的！ 因?yàn)榕R界區(qū)互斥，A進(jìn)程在占用，B進(jìn)程阻塞，但是C進(jìn)程不能因?yàn)锽進(jìn)程的阻塞阻塞，也就是說不要引起無關(guān)人的損傷！ A執(zhí)行，B阻塞，你讓我一直等！no！那我還咋混！笑話聽。 上面最后兩點(diǎn)涉及到后面會(huì)談到的死鎖，活鎖，饑餓，反正大家記住，系統(tǒng)就是要讓每個(gè)進(jìn)程都能安安穩(wěn)穩(wěn)的執(zhí)行！ 說白了，比較好的結(jié)果就，A執(zhí)行，B等一會(huì)，A走了，B跑，大家走，理想的效果！ 下面就這個(gè)算法向大家介紹一些比較典型的算法！ 這個(gè)為了講清楚，我不想講的很籠統(tǒng)，首先大家要知道從大的角度看，有兩種方式，忙等待與非忙等待！ 忙等待和非忙等待不是兩種算法，而是兩種思路，下面包括實(shí)際的解決方法，其實(shí)忙等待和非忙等待是很經(jīng)典的兩個(gè)模型，不僅在進(jìn)程通信有這個(gè)概念，其實(shí)就是事件模型，當(dāng)某個(gè)事件發(fā)生的時(shí)候，你如何知道？比如你在等某一個(gè)人，如果你很急，你可能會(huì)不斷跑到門口去看，來了沒有?。∵@就是忙等待，非忙等待就是我在這睡覺，咦，有人敲門了，好，等到了！這個(gè)聽懂了，很多其他開發(fā)你自然理解了！ 我們說忙等待，如何實(shí)現(xiàn)互斥？ 籠統(tǒng)的講，忙等待實(shí)現(xiàn)互斥是通過不斷的檢測(cè)一個(gè)狀態(tài)變量，當(dāng)這個(gè)狀態(tài)變量為某個(gè)值的時(shí)候就往下執(zhí)行！你也可以按你的思路理解，這個(gè)狀態(tài)變量，就像一把鎖，你不斷去看開了沒有，也可以理解為一個(gè)信號(hào)燈，隨你的想法了，但是思想都是一樣的！ 忙等待的幾個(gè)算法： first：禁止中斷，這種方法你需要知道一個(gè)前提，我們需要讓進(jìn)程1執(zhí)行完后進(jìn)程2,3,4.。。依次執(zhí)行，如何實(shí)現(xiàn)？我們通過時(shí)間中斷，每次時(shí)間中斷后更新進(jìn)程x的執(zhí)行時(shí)間，到了時(shí)間了，對(duì)不起了您，收拾東西先回去吧！所以如果你關(guān)了中斷，這就是開了WG啊，哥想執(zhí)行多久就執(zhí)行多久，誰還能搶奪我的時(shí)間，我得資源？可是這樣帶來了一些問題，第一用戶沒有權(quán)利開關(guān)中斷，限于內(nèi)核編程，另外現(xiàn)在cpu多核，關(guān)一般關(guān)一個(gè)核的中斷，最后，你掌控了全局的壽命，這不是很安全的做法，要是你小子不把時(shí)間給其他人咋辦？所以，現(xiàn)在這種方式不是很有用。 second：嚴(yán)格交替法，設(shè)置一個(gè)變量不妨為x，這種方法在進(jìn)程1和進(jìn)程0間討論，設(shè)x最開始為0，進(jìn)程0不斷對(duì)x檢測(cè)看是否為0，進(jìn)程1不斷對(duì)x檢測(cè)看是否為1，這里先敘述到這，下章再續(xù)。

最新評(píng)論