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搶占式多任務(wù)操作系統(tǒng)（如linux）可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)任務(wù)，每個(gè)任務(wù)處理不同的任務(wù)。然而，在多任務(wù)環(huán)境中，如果多個(gè)任務(wù)并發(fā)地訪問(wèn)同一個(gè)存儲(chǔ)器片段，則會(huì)導(dǎo)致沖突和異常。當(dāng)同一塊共享的存儲(chǔ)器片段被一個(gè)任務(wù)在一個(gè)段時(shí)間內(nèi)給占據(jù)，將會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)同時(shí)來(lái)訪問(wèn)這塊內(nèi)存的任務(wù)在該段時(shí)間內(nèi)受到阻礙，因此可能會(huì)影響多任務(wù)的執(zhí)行。
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Linux下的臨界區(qū)概念應(yīng)運(yùn)而生，它是一種用于解決多任務(wù)之間資源沖突問(wèn)題的方法。臨界區(qū)也可以理解成一種保護(hù)機(jī)制，它是指對(duì)共享資源進(jìn)行訪問(wèn)時(shí)，允許僅有一個(gè)任務(wù)進(jìn)入特定塊，不允許其它任務(wù)訪問(wèn)，直到持有免此任務(wù)釋放臨界區(qū)為止。
Linux下實(shí)現(xiàn)臨界區(qū)有三種方法：信號(hào)量法、禁止調(diào)度程序以及頁(yè)鎖。信號(hào)量法是一種數(shù)字手段，Linux系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了semaphore機(jī)制，通過(guò)對(duì)信號(hào)量的操作（包括wait、signal等）實(shí)現(xiàn)臨界區(qū)的控制；禁止調(diào)度程序方法是使用preempt_disable()/preempt_enable()函數(shù)禁止搶先式搶占，但在實(shí)際使用時(shí)是否存在性能問(wèn)題尚待考究；而頁(yè)鎖是自Linux2.4引入的技術(shù)，相比之前的技術(shù)，該技術(shù)支持多處理器，效率更高，并且允許同一進(jìn)程在多處持有鎖，可以有效降低死鎖幾率。
應(yīng)用來(lái)說(shuō)，Linux臨界區(qū)主要用于解決共享資源訪問(wèn)沖突的問(wèn)題，在某些情況下，在低等級(jí)的任務(wù)完成任務(wù)后，會(huì)有一個(gè)任務(wù)進(jìn)入高等級(jí)任務(wù)，就需要使用臨界區(qū)技術(shù)來(lái)保證并發(fā)運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)發(fā)生資源競(jìng)爭(zhēng)、讀寫(xiě)沖突，以確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。
總之，Linux下的臨界區(qū)技術(shù)是一種解決多任務(wù)之間共享資源訪問(wèn)沖突問(wèn)題的方法，它可以通過(guò)信號(hào)量法、禁止調(diào)度程序以及頁(yè)鎖三種方式實(shí)現(xiàn)，可以有效降低死鎖幾率，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。
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網(wǎng)頁(yè)標(biāo)題：Linux下臨界區(qū)的原理和應(yīng)用（linux下臨界區(qū)）
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