Концепция процесса

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Концепция процесса

Содержание

2. 5. Концепция процесса 2002 v.0.1 Концепция процесса (2) Процесс – это действия «машины» при выполнении программы
3. 5. Концепция процесса 2002 v.0.1 «Машина» (виртуальная машина) – модель, реализующая пользовательское представление некоторой вычислительной среды
4. 5. Концепция процесса 2002 v.0.1 Концепция процесса (4) Процесс 1 «Виртуальная машина» Процесс N . .
5. 5. Концепция процесса 2002 v.0.1 Представление процессов S1 Sn Parbegin S1; . . . Sn Parend;
6. 5. Концепция процесса 2002 v.0.1 Синхронизация процессов Parbegin f(5); f(7); Parend; procedure f(I: integer); var C:
7. 5. Концепция процесса 2002 v.0.1 Синхронизация – выполнение заданных временных соотношений между процессами Процесс А t
8. 5. Концепция процесса 2002 v.0.1 Взаимная блокировка (тупик, deadlock) Занять X Задача А t Освободить X
9. 5. Концепция процесса 2002 v.0.1 Процесс А t ta КС1 ta Процесс B t tb tb
10. 5. Концепция процесса 2002 v.0.1 Алгоритм Деккера - вспомогательная схема 1 var Очередь: 1,2; Очередь:= 1;
11. 5. Концепция процесса 2002 v.0.1 Алгоритм Деккера, вспомогательная схема 1 Вспомогательная схема 1: задача не решена
12. 5. Концепция процесса 2002 v.0.1 Алгоритм Деккера - вспомогательная схема 2 var с1,с2: занят,свободен; с1:= свободен;
13. 5. Концепция процесса 2002 v.0.1 Вспомогательная схема 2: задача не решена а) при одновременном выполнении действий
14. 5. Концепция процесса 2002 v.0.1 Алгоритм Деккера, реализация Parbegin loop с1:= занят; {*} while(с2=занят) if(Очередь=2) с1:=
15. 5. Концепция процесса 2002 v.0.1 Алгоритм Деккера, реализация (2) а) В теле цикла {**} параметр цикла
17. Скачать презентацию

Слайд 2

5. Концепция процесса 2002 v.0.1
Концепция процесса (2)
Процесс – это действия «машины» при

выполнении программы
Несколько процессов могут выполняться «машиной» параллельно во времени
На длительность процесса и скорость его развития не накладывается никаких ограничений («длинные процессы», «короткие процессы», быстротекущие, медленные .....)

Концепция процесса – систем взглядов, положенная в основу подхода к построению средств реализации СРВ

Слайд 3

5. Концепция процесса 2002 v.0.1
«Машина» (виртуальная машина) – модель, реализующая пользовательское представление

некоторой вычислительной среды

Si– программа на языке Si, (S1 – ЯВУ, S2 – Assembler, S3 – машинный код)
Мi – виртуальная машина, реализующая эту программу - Paskal-машина, Assembler-машина, «железо»)

( Вейдерман, 1971 год – Иерархия виртуальных машин:

Концепция процесса (3)

Слайд 4

5. Концепция процесса 2002 v.0.1
Концепция процесса (4)
Процесс 1
«Виртуальная машина»
Процесс N
. . .
«Виртуальная

машина»
обеспечивает параллельное выполнение процессов
Процесс
описывется программой на некотором языке (например – задача (task) для «ADA-машины» , нитка (thread) для «Java – машины», задача многозадачной ОС)

Слайд 5

5. Концепция процесса 2002 v.0.1
Представление процессов
S1
Sn
Parbegin S1; . . . Sn Parend;
S1
S2
S3
S4
Parbegin

begin
Parbegin
S1;S2;
Parend;
S3;
end;
S4;
Parend;

Слайд 6

5. Концепция процесса 2002 v.0.1
Синхронизация процессов
Parbegin
f(5);
f(7);
Parend;
procedure f(I: integer);
var

C: integer;
while(true);
C:= A;
doSomething(C); { C:= C+I }
A:= C;
doSomethingElse();
endwhile;
endproc;

f(5)

f(7)

Слайд 7

5. Концепция процесса 2002 v.0.1
Синхронизация – выполнение заданных временных соотношений между процессами
Процесс

ta1

Процесс B

tb1

Синхронизация процессов (2)

Слайд 8

5. Концепция процесса 2002 v.0.1
Взаимная блокировка (тупик, deadlock)
Занять X
Задача А
t
Освободить X
Задача B
Занять

Освободить X

Занять Y

Занять X

Освободить Y

Ресурс X

Ресурс Y

Слайд 9

5. Концепция процесса 2002 v.0.1
Процесс А
t
ta
КС1
ta
Процесс B
t
tb
tb
КС2
а) недопустимо одновременное выполнение

критических секций КС1 и КС2;
б) ни одна из задач не должна ждать входа в свою критическую секцию бесконечно долго (блокировка недопустима )
Попытка алгоритмического решения - Алгоритм Деккера

Задача взаимного исключения

Слайд 10

5. Концепция процесса 2002 v.0.1
Алгоритм Деккера - вспомогательная схема 1
var Очередь: 1,2;
Очередь:=

1;
Parbegin
loop
while(Очередь = 2)
endwhile;
КС_1;
Очередь:= 2;
Остальное_1;
endloop;

loop
while(Очередь = 1)
endwhile;
КС_2;
Очередь:= 1;
Остальное_2;
endloop;
Parend.

Слайд 11

5. Концепция процесса 2002 v.0.1
Алгоритм Деккера, вспомогательная схема 1
Вспомогательная схема 1: задача

не решена
а) при остановке одного из процессов второй процесс блокируется; причина – разделяемая переменная Очередь.
Однако
б) одновременное выполнение критических секций невозможно, т.к. вход к КCi строго контролируется переменной Очередь
б’) следует обратить внимание на то, что выполнение процессов строго чередуется.

Слайд 12

5. Концепция процесса 2002 v.0.1
Алгоритм Деккера - вспомогательная схема 2
var с1,с2: занят,свободен;
с1:=

свободен; с2:= свободен
Parbegin
loop
с1:= занят; {*}
while(с2=занят)
endwhile;
КС_1;
с1:= свободен;
Остальное_1;
endloop;

loop
с2:= занят; {*}
while(с1=занят)
endwhile;
КС_2;
с2:= свободен;
Остальное_2;
endloop;
Parend.

Слайд 13

5. Концепция процесса 2002 v.0.1
Вспомогательная схема 2: задача не решена
а) при одновременном

выполнении действий {*} происходит блокировка
Однако
б) одновременное выполнение критических секций невозможно, т.к. при входе одного процесса в свою КС второй будет остановлен в результате того, что переменная с примет запрещающее значение - схема надежна с точки зрения одновременного входа в КС

Алгоритм Деккера, вспомогательная схема 2

Слайд 14

5. Концепция процесса 2002 v.0.1
Алгоритм Деккера, реализация
Parbegin
loop
с1:= занят; {*}
while(с2=занят)

if(Очередь=2)
с1:= свободен
endif;
while(c2=занят) endwhile;
с1:= занят;
endwhile;
КС_1;
с1:= свободен; Очередь:=2
Остальное_1;
endloop;

loop
с2:= занят; {*}
while(с1=занят)
if(Очередь=1)
с2:= свободен
endif;
while(c1=занят) endwhile;
с2:= занят;
endwhile;
КС_2;
с2:= свободен; Очередь:=1
Остальное_2;
endloop;
Parend.

{**}

Слайд 15

5. Концепция процесса 2002 v.0.1
Алгоритм Деккера, реализация (2)
а) В теле цикла {**}

параметр цикла не изменяется, т.е. цикл {**} можно представить как «занятое ожидание» -
while(c=занят) A endwhile.
В этих условиях рассматриваемый алгоритм аналогичен Схеме 2, которая обеспечивает взаимное исключение
б) При одновременном выполнении операторов {*} «работает» переменная Очередь, позволяющая разблокировать один из процессов. Недостаток Схемы 2 ликвидирован
в) Остановка одного из процессов вне критической секции не блокирует другой процесс. Ни один из процессов не будет ждать бесконечно долго входа в свою КС

Концепция процесса

Содержание

5. Концепция процесса 2002 v.0.1Концепция процесса (2)Процесс – это действия «машины» при

5. Концепция процесса 2002 v.0.1«Машина» (виртуальная машина) – модель, реализующая пользовательское представление

5. Концепция процесса 2002 v.0.1Концепция процесса (4)Процесс 1«Виртуальная машина»Процесс N. . .«Виртуальная

5. Концепция процесса 2002 v.0.1Представление процессовS1SnParbegin S1; . . . Sn Parend;S1S2S3S4Parbegin

5. Концепция процесса 2002 v.0.1Синхронизация процессовParbegin f(5); f(7);Parend; procedure f(I: integer); var

5. Концепция процесса 2002 v.0.1Синхронизация – выполнение заданных временных соотношений между процессамиПроцесс

5. Концепция процесса 2002 v.0.1Взаимная блокировка (тупик, deadlock)Занять XЗадача АtОсвободить XЗадача BЗанять

5. Концепция процесса 2002 v.0.1Процесс АttaКС1 taПроцесс Bttb tbКС2а) недопустимо одновременное выполнение

5. Концепция процесса 2002 v.0.1Алгоритм Деккера - вспомогательная схема 1var Очередь: 1,2;Очередь:=

5. Концепция процесса 2002 v.0.1Алгоритм Деккера, вспомогательная схема 1Вспомогательная схема 1: задача

5. Концепция процесса 2002 v.0.1Алгоритм Деккера - вспомогательная схема 2var с1,с2: занят,свободен;с1:=

5. Концепция процесса 2002 v.0.1Вспомогательная схема 2: задача не решенаа) при одновременном

5. Концепция процесса 2002 v.0.1Алгоритм Деккера, реализацияParbegin loop с1:= занят; {*} while(с2=занят)

5. Концепция процесса 2002 v.0.1Алгоритм Деккера, реализация (2)а) В теле цикла {**}

Похожие презентации