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文章目录

• 1. 问题
• • 1.1 再论吃饭问题
  • 1.2 一种可能的解决方案
  • 1.3 编程实验：解决吃饭问题
  • 1.4 思考
  • 1.5 一个大胆的想法
• 2. 等待机制设计
• • 2.1 关键结构的改动
  • 2.2 预备工作
  • 2.3 编程实验：进程等待机制的实现 - 预备工作 - StrCmp
  • 2.4 思考
  • 2.5 关键实现步骤
  • • 2.5.1 关键问题
    • 2.5.2 边界情况处理
    • 2.5.3 编程实验：进程等待机制的实现
  • 2.6 经典问题
  • • 2.6.1 经典问题一
    • 2.6.2 经典问题二
    • 2.6.3 经典问题三
  • 2.7 死锁问题
• 3. 小结

1. 问题

• 如何使用互斥锁解决”吃饭问题“？

1.1 再论吃饭问题

吃饭要等待煮饭和做菜结束。

1.2 一种可能的解决方案

1.3 编程实验：解决吃饭问题

【参看链接】：67-68 - 进程等待机制的实现 / 67 / 00

1.4 思考

• CookRice、CookDish、HaveDinner三个任务并未访问任何临界资源，那么它们之间有互斥关系吗？那么互斥锁去保护谁呢？

1.5 一个大胆的想法

2. 等待机制设计

2.1 关键结构的改动

2.2 预备工作

2.3 编程实验：进程等待机制的实现 - 预备工作 - StrCmp

【参看链接】：67-68 - 进程等待机制的实现 / 67 / 01test_strcmp_strlen

2.4 思考

• 完整实现等待机制还有哪些工作要做？

2.5 关键实现步骤

• 新增Wait(const char* name)系统调用接口
• 扩展RunningToWaiting()内核函数：参数化等待队列
• 扩展WaitingToReady()内核函数：参数化等待队列
• 实现FindTaskByName()：通过名字查找任务数据结构

2.5.1 关键问题

• 任务分散于各种队列中，如何快速通过名字查找目标任务？
• 直接查找gTaskBuff数组，当task.id不为0时，可通过task.name判断是否是目标任务

2.5.2 边界情况处理

• 当目标任务不存在时，立即返回，无须阻塞
• 任务不能等待 “IdleTask”，Wait(“IdleTask”) 将立即返回

2.5.3 编程实验：进程等待机制的实现

【参看链接】：67-68 - 进程等待机制的实现 / 68

2.6 经典问题

2.6.1 经典问题一

2.6.2 经典问题二

2.6.3 经典问题三

2.7 死锁问题

• 现象描述
  任务因执行所需的资源无法获得而进入无限阻塞的状态 ==> 死锁
• 发生的条件
  • 互斥：任务需要对资源进行互斥访问（临界资源）
  • 持有并等待：任务获得了资源，同时又在等待其它资源
  • 循环等待：任务之间在相互等待（等待路径形成环路）
  • 非抢占：任务已获得的资源不能被抢夺

3. 小结

• 任务之间除了互斥关系还有等待关系
• 任务之间的等待可以看作对执行时间的互斥
• 任务之间可能因为对多个临界资源的竞争而产生死锁
• 可依据死锁发生的条件精心设计多任务，避免死锁的发生