Читайте также:
|
|
При реализации взаимоисключения на аппаратном уровне используются специальные команды ЭВМ, позволяющие единым актом (без прерываний) выполнить проверку значения заданной переменной (ячейки памяти) и её установку в заданное значение. Этого оказывается достаточно, чтобы гарантировать простой механизм взаимоисключения для произвольного количества процессов.
В качестве примера укажем на инструкцию процессора Intel 8086 XCHG. Инструкция позволяет обменять значения двух своих операндов. Механизм взаимоисключения с применением этой инструкции может базироваться на следующей последовательности команд.
mov ах,1
wait:
xchg ах,flag
test ах
jnz wait
; критическая секция
mov flag,О
Взаимоисключение реализуется с использованием переменной-флага flag. В начальный момент времени переменная flag равна 0, то есть критическая секция свободна.
Для входа в критическую секцию процесс выполняет предварительную запись признака занятости критической секции (значение 1) в регистр ах, после чего обменивает значение регистра ах и переменной flag. Поскольку обмен выполняется одной непрерываемой командой, ни один другой процесс не может повлиять на результат обмена.
Теперь достаточно проверить значение регистра ах. Если оно равно 0, то критическая секция была свободна, и наш процесс уже её занял, записав 1 в переменную flag. Процесс может войти в критическую секцию.
Если же значение регистра ах равно 1, то критическая секция уже занята, и процесс должен ждать её освобождения. При этом наша операция обмена не испортила значение переменной flag.
Преимуществом такого подхода является простота реализации. Кроме того, при использовании нескольких переменных возможно простое управление несколькими критическими секциями.
Но у этого подхода имеются и недостатки:
- непереносимость;
- ожидание разрешения входа в критическую секцию выполняется в активном цикле, то есть перерасходуется ресурс процессорного времени;
- возможна ситуация бесконечного откладывания, так как не существует механизма упорядочивания процессов, ожидающих входа в критическую секцию;
- возможна ситуация голодания, когда вошедший в критическую секцию менее приоритетный процесс будет ожидать, пока выполняется более приоритетный процесс, находящийся в цикле активного ожидания права войти в критическую секцию.
Дата добавления: 2015-07-20; просмотров: 36 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Мониторы ресурсов и реализация взаимоисключения на мониторах | | | Тупики и методы борьбы с ними |