火车抢厕所不做人系列（OS并发互斥的小故事，看完不懂，你.....我）

火车抢厕所不做人系列（OS并发互斥的小故事，看完不懂，你.....我）

【时间：2020年4月的某日】

【地点：一辆绿皮火车上，18th车厢（别问我为什么买到了最后的车厢啊QAQ）】

【人物A：我，特点：聪明机智】

【人物B：王五，特点：就喜欢找事】

【人物C：OS老师，特点：知识渊博】

那么让我娓娓道来发生了什么：

 

场景一：

     王五：“肚子有点不舒服，上个厕所去！”。

     我：“我待会也准备去”。

     当王五进入厕所，关上厕所门的时候.....

     我：“发生了什么，我怎么动不了了啊！”（这里就有关中断啦~）。

     OS老师：“别慌，这个是厕所的并发互斥的策略，一会就好了”。

     王五：“我上好了，真舒服啊”，此时王五打开厕所门。

     我：“我可以动了，老师，刚刚你说的是什么意思啊？”

     OS老师：“火车上的厕所是临界资源，而王五和你作为进程都想进入厕所，为了避免临界区冲突，厕所的互斥机制就会启动，当王五进入临界区时，作为另一个想要进入厕所的你，就会被关掉，此时你就无法操作，直到王五退出来，你才可以进入临界区，这样就避免了临界区资源冲突”。

     我：“我明白了，这就是操作系统里面的关中断”，说完我就去上了厕所。回来之后，我求老师利用技术改变厕所机制，不然刚刚那个不能动的时间，完全忽视了我的能动性嘛。

 

 

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场景二：

     王五：“不行，我肚子又不舒服了，再去厕所”。

     我：“我也是，真奇怪”。我想着王五是去18节的厕所，那么我就去17节，当我走到厕所门口时，进行判断，厕所门是关上的，显示有人。于是我被新的机制放到一旁，一直盯着厕所门（空转，一直占有我的资源），一直盯着，直到，门开了......

     我：“......老师的新机制，我真开心啊！！！！”。

     王五：“咦？你怎么在这，我发现厕所都满了，就这一个，所以就来这里上厕所了”，此时王五走了，我在一瞬间冲上去关上门，别问我为什么这么勇猛，因为我突然想起来可以老师给的新机制是TS测试并设置指令。它长这样：

bool TS(boolean *lock){Boolean old;old = *lock;*lock = TREU;return old;
}

     我：“让我来说一说新的机制吧，首先我们每个人去临界区都要判断，空闲使用，并且将门关上，如果正在使用，那么就空转等待，直到上一个进程结束。为什么我要冲呢，因为会存在饥饿现象（等等，额，去厕所貌似有点尴尬），会出现一个进程一直使用，而其它进程得不到资源的情况”。

     我：“老师，可不可以在改个机制呀，给我加一个if语句，当厕所关门的时候我也可以做其他的事情呀！”。

     OS老师：“没问题，老师可是万能的哦！”。

 

 

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场景三：

     王五：“中邪了，肚子又不舒服，再去个厕所”。

     我：“我也是（被迫营运呜呜呜呜）”。

     于是我又去了厕所，都关门了呀.....然后回到位子上做事情（内心：新机制真好用！！！）。

     这个时候王五出来了

     王五：“cat，快来啊，我解决了”。

     我：“好的”。一路小跑，刚到门口.....！王五瞬间又进去了，关上门。

     王五：“不行，又痛了”。

     我：“......记得叫我啊”。

     又过了好长时间......

     王五：“我好了，快来！”

     我：“好勒，都快不行了”

     又刚跑到门口，nm，王五又关上门（一直占有，我抢到的几率几乎为零）。

此时的我已经快不行了，幸好17节有人出来，我快快冲了进去，然后跑到老师那里！

     我：“老师，虽然等待的时候我是自由的，但是还是没有解决饥饿现象啊，可以换换嘛，换个机制吧，求你了！”一脸苦涩

     老师：“那你观察一下刚刚的上锁原语有什么缺点：”

上锁原语如下：

 

Lock(x)
{if(x==true){保护现行进程的CPU现场；现行进程进入x的等待队列；设置改进程为等待状态；转进程调度；}x = true;
}UnLock(x)
{if(x等待队列不空){移出队列首元素；将进程放入就绪队列；设置该进程为就绪状态；}x = false;
}

 

     我：“虽然刚刚王五做完之后叫我，但是太不公平了，他一直进去，主要是每次都有个判断机制，佛le。老师帮帮我吧”。

     老师：“这个问题，幸好迪杰斯特拉大佬已经解决了。就是定义一个信号量，这里我们的话，待会找一个工作人员看守厕所，如果想要进去，就必须进行登记，然后再进行判断。我给你看看PV原语吧”。

 

P原语wait(s)
--s.count;//表示申请一个资源
unt<0)//表示没有空闲资源；
{调用进程进入等待队列s.queue;阻塞调用进程；
}V原语signal(s)
+&#unt;//表示释放一个资源；
unt<=0)//表示有进程处于阻塞状态
{从等待队列中取出一个进程P；进程P进入就绪队列；
}

     

     我：“我懂了，每次都做记录的话，就不会发生这种情况了，感谢迪杰斯特拉大牛！”。

     老师：“那你知道要放在哪里吗？这些语句？”。

     我：“我知道，老师你看！”

     

P

临界区

V

     老师：“是的，你见识到了操作系统的魅力了吗？”

     我：“懂了懂了，上厕所去！”。

     

                               从此，我和王五就快乐的上起了厕所，火车上的厕所真好啊！

 

后记：

     不做人系列还有的哦，喜欢的可以点个赞，评个论，谢谢，有错误也可以指出来哦。