Синхронизация параллельных процессов. Условия Бернстайна.

Средства межпроцессного взаимодействия. Сигнальные средства связи.

Сигнал – средство связи, передающее минимум информации (вплоть до 1 бита). Адресат должен знать что означает данный сигнал, иначе сигнал будет пропущен. Адресат может проигнорировать сигнал. В ОС есть набор сигналов с известным значением и конкретной ожидаемой реакцией, а также несколько пользовательских сигналов, которые программист может использовать для своего усмотрения.

Средства межпроцессного взаимодействия. Канальные средства связи.

PIPE (англ.) – труба. Предназначен для передачи большого объема данных между двумя процессами. На поток передаваемых данных не накладывается никакая структура.

1) Программные каналы (PIPE) – создаются в памяти и адресуются адресам ячейки памяти. Они не имеют никакого наименования, месторасположения и т.д., поэтому, могут использоваться только генеалогически связанными процессами, которым известны адрес PIPE в памяти. Используются при организации конвейеров. Содержат встроенные средства синхронизации. При попытке чтения из пустого канала процесс блокируется. Поэтому все процессы конвейера работают параллельно, производя последовательную обработку данных.

2) Именованные каналы (FIFO) – это каналы, которые располагаются в памяти и отражены в ФС файлами специального типа (FIFO). Файл имеет стандартное для ФС имя и путь, по которому к данному именованному каналу может обратиться любой процесс. На диске данный файл отсутствует, являясь отражением области памяти.

Сообщение – это средство связи определенной структуры, включающее заголовок и тело данных. В заголовке могут содержаться адрес, тип сообщения и другие, обязательные и необязательные поля.

Синхронизация параллельных процессов. Критические ресурсы. Критический участок.

Критический ресурс – это ресурс или данные разделяемые между несколькими процессами, за обладание которыми состязаются несколько процессов. Такие процессы находятся в состоянии гонки.

Критический участок – это участок кода программы, в котором производится работа с критическим ресурсом.

while (true) {

prolog

critical section

epilog

remainder section }
4. Cинхронизация параллельных процессов. Понятие взаимного исключения.

Взаимоисключение – это прием, обеспечивающий монопольное взаимодействие одного процесса с критическим ресурсом. Если с критическим ресурсом работает один процесс, то доступ других процессов к этому ресурсу блокируется.

Синхронизация параллельных процессов. Условия Бернстайна.

Активность – набор атомарных (неделимых) операций.

Набор активностей называется детерминированным, если из определенных входных данных при псевдопараллельном выполнении этих активностей всегда получаются определенные выходные. Недетерминированный набор активностей не может использоваться в вычислительных системах.

Условия детерминированности Бернстайна:

Набор активностей детерминирован, если входные данные одной активности не пересекаются с выходными данными другой, а также выходные данные активностей не пересекаются.

Условия Бернстайна слишком жесткие, поскольку описываются невзаимодействующие процессы или активности. Поэтому, для обеспечения детерминированности набора активностей или процессов используются методы синхронизации.

Дата добавления: 2015-08-13