Семафоры

Содержание

Слайд 2

Реализация взаимоисключений при помощи семафоров. PROGRAMM VAR S: (семафор) LOGICAL; PROCEDURE

Реализация взаимоисключений при помощи семафоров.

PROGRAMM
VAR S: (семафор) LOGICAL;
PROCEDURE 1
BEGIN
WHILE TRUE

DO
BEGIN
начальные операторы
P(S);
крититеская область
V(S);
остальные операторы
END
END
PROCEDURE 2
[ то же самое, что и в PROCEDURE 1 ]
BEGIN
инициализция семафора (S,1)
PARBEGIN
PROCEDURE 1
PROCEDURE 2
PAREND
END
Слайд 3

Синхронизация при помощи семафоров. PROGRAMM VAR S: (семафор) LOGICAL; PROCEDURE 1

Синхронизация при помощи семафоров.

PROGRAMM
VAR S: (семафор) LOGICAL;
PROCEDURE 1
BEGIN
начальные операторы
P(S);
остальные операторы
END
END
PROCEDURE

2
BEGIN
начальные операторы
V(S);
остальные операторы
END
END
BEGIN
S := 0;
PARBEGIN
PROCEDURE 1
PROCEDURE 2
PAREND
END

Пусть есть процесс, который
ждет некоторого события
PROCEDURE 1 и PROCEDURE 2,
которая это событие фиксирует.
Тогда надо использовать P и V
следующим образом:

Слайд 4

Реализация процесса потребитель-производитель при помощи семафоров. PROGRAMM VAR доступ: (семафор) LOGICAL;

Реализация процесса потребитель-производитель при помощи семафоров.

PROGRAMM
VAR доступ: (семафор) LOGICAL;
VAR число записано:

(семафор) LOGICAL;
PROCEDURE 1 (производитель)
BEGIN
WHILE TRUE DO
BEGIN
A= ...;
P(доступ);
BYFER = A;
V(доступ);
V(число записано);
END
END
PROCEDURE 2(потребитель)
BEGIN
WHILE TRUE DO
BEGIN
P(число записано);
P(доступ);
B=BYFER;
V(доступ);
обработка B;
END
END
BEGIN
доступ := 1; | инициали -
число записано := 0; | зация
PARBEGIN
...
PAREND
END

Пусть есть PROCEDURE 1,
которая выдает данные в буфер
(производитель), а PROCEDURE 2,
что-то делает с числом в буфере
(потребитель).
Как сделать, чтобы
данные не пропадали?

Слайд 5

Реализация семафоров через P и V. Применение считающих семафоров. Если есть

Реализация семафоров через P и V.

Применение считающих семафоров.

Если есть команда testandset,

то P и V реализуются достаточно
просто (с циклом активного ожидания). Но это приводит
к потере эффективности.( Состояние блокировки процесса -
это не состояние активного ожидания)

Используются в случае, если запрашиваемый ресурс может
быть разделен на части (например, несколько принтеров).
Тогда семафор будет считать число свободных единиц ресурса.

Слайд 6

Событийное программирование. Формирование. Событийно-ориентированный стиль программирования исторически сформировался в области разработки

Событийное программирование.

Формирование.
Событийно-ориентированный стиль программирования исторически сформировался в области разработки ОС,

где естественно связывать понятие события с прерыванием. Когда происходит прерывание, ОС распознает, по какой причине оно было вызвано, и далее формирует событие, вызывающее реакцию программной системы.
Определение.
Событийное программирования характеризуется тем, что любое действие происходит по некоторому событию.
Применение.
Наиболее очевидная область применения - реализация интерактивных взаимодействий программы с пользователем и решение других подобных задач (например, тех, которые требуют опроса датчиков состояния каких-либо технологических процессов).
Слайд 7

Межпроцессорные коммуникации. Разделяемая память Семафоры Очереди сообщений Программные каналы Программные гнезд Потоки

Межпроцессорные коммуникации.

Разделяемая память
Семафоры
Очереди сообщений
Программные каналы
Программные гнезд
Потоки

Слайд 8

Разделяемая память (shared memory). Позволяют процессам иметь общие области виртуальной памяти.

Разделяемая память (shared memory).

Позволяют процессам иметь общие области виртуальной памяти. Единицей

разделяемой памяти являются сегменты, свойства которых зависят от аппаратных особенностей управления памятью.
Этот способ обеспечивает наиболее быстрый обмен данными между процессами.

POSIX – функции для работы с разделяемой памятью.

shmget - создание разделяемого сегмента
shmat - получение доступа к сегменту и размещение сегмента в памяти
shmdt - удаление сегмента
shmctl - выполнение управляющих действий (предписание удерживать сегмент в оперативной памяти и обратное предписание о снятии удержания )

Слайд 9

Очереди сообщений (messages). Являются системным разделяемым ресурсом Каждая очередь сообщений имеет

Очереди сообщений (messages).

Являются системным разделяемым ресурсом
Каждая очередь сообщений имеет свой уникальный

идентификатор
Процессы могут записывать сообщения в очередь и читать сообщения из очереди
При этом процесс, пославший сообщение в очередь, не обязан ожидать приема этого сообщения другим процессом

POSIX – функции для работы с очередью сообщений.

msgget - создать очереди сообщений
msgsnd - послать сообщение в очередь, зная ее идентификатор
msgrcv - прочитать сообщение, находящееся в очереди
msgctl - удалить очередь

Слайд 10

Программные каналы (pipes) Однонаправленная передача данных другому процессу, причем только «родственному».

Программные каналы (pipes)

Однонаправленная передача данных другому процессу, причем только «родственному».

POSIX –

функции для работы с программным каналом.

pipe - создать не именованный программный канал
open - создать именованный канал или получить доступ к уже существующему каналу
read - прочитать из канала
write - записать в канал