Читайте также:
|
|
При работе вычислительной системы в режиме мультипрограммирования (многозадачности) возможны ситуации, когда:
- несколько процессов обмениваются данными посредством обращения к общим областям памяти (сотрудничают). При этом необходимо, чтобы в каждый момент времени модифицировать разделяемую область памяти мог только один из сотрудничающих процессов;
- несколько независимо работающих процессов время от времени должны получать в монопольное владение какой-либо ресурс системы.
Любая из названных ситуаций приводит к необходимости взаимоисключения, то есть процесс, получивший право модифицировать разделяемую область памяти или использовать ресурс системы, исключает эту возможность для других процессов на время, необходимое ему для выполнения своих задач.
Взаимоисключение обеспечивается включением в код программы специальных критических участков (секций). Каждый критический участок отвечает за свой разделяемый ресурс. Процесс может войти в свой критический участок только в том случае, если ни один другой процесс не вошёл в такой же свой критический участок. В противном случае процесс должен ждать выхода другого процесса из своего критического участка.
Основные требования, выдвигаемые к разработке кодов критических участков:
- в любой момент времени только один процесс может находиться в своей критической секции. Возможно, что в какой-то момент времени ни один процесс не будет находиться в критической секции;
- ни один процесс не должен бесконечно находиться в своей критической секции;
- ни один процесс не должен бесконечно долго ожидать разрешения на вход в свою критическую секцию;
- процесс, находящийся вне своей критической секции не должен мешать другим процессам входить в свои критические секции;
- если два или более процесса хотят войти в свои критические секции, то решение вопроса о том, кто из них первым войдёт в критическую секцию, не должно быть бесконечно долгим;
- если какой-либо процесс, участвующий во взаимоисключении, завершается, это не должно влиять на возможность других процессов входить в свои критические секции.
Режим взаимоисключения может быть реализован различными средствами.
Прежде всего, это могут быть программные и программно-аппаратные методы.
В первом случае режим взаимоисключения реализуется полностью программным образом без поддержки специфических аппаратных компонентов ЭВМ. В этом смысле такие реализации являются лучше переносимыми между различными архитектурами.
Во втором случае для реализации взаимоисключения используются специальные команды конкретных ЭВМ, позволяющие единым актом проверить значение ячейки памяти и установить в ней новое значение.
Среди программных методов выделяют методы:
- основанные на программном коде, встраиваемом в сами прикладные процессы (Деккера и Петерсона);
- основанные на семафорах;
- основанные на мониторах.
Дата добавления: 2015-07-20; просмотров: 119 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Распределение ресурсов и управление ресурсами как функция ОС | | | Алгоритмы взаимоисключения Деккера и Петерсона. |