Technology sharing

OS_Synchronization et exclusio mutuus

2024-07-12

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

2024-07-04: systema operans synchronisation et mutua exclusio studiorum notarum


Processus concurrentes vel programmata suam clausuram cum exsecutioni amittent, hoc est, si duo programmata communi auxilio in locis separatis utantur, eventus cuiusque currendi diversi esse possunt.
Insert imaginem descriptionis hic
Causa est, quia non habuimus auxilium commune x quod tam progressio a quam programma b accedere debeo.


9.1 Notiones fundamentales synchronisationum et mutuarum exclusionum

9.1.1 Synchronisation relationem

Restrictiva relatio mutua synchronisatio est. Simplex intellectus synchronisation est ut ordo in processuum executione esse debeat.
Insert imaginem descriptionis hic


9.1.2 Mutualiter exclusiva necessitudo

Necessitas quae indirecte inter se restringit appellatur relatio inter se exclusiva, gr
Insert imaginem descriptionis hic


9.1.3 Critical resources

  • Facultates quas una tantum processus accedere intra temporis spatium conceditur, vocantur opes criticae (vel opes exclusivae)
  • Ut communicatio subsidiorum criticorum, exclusio mutua adhibeantur inter processuum

"Producentis et Consumer Model"
Insert imaginem descriptionis hiccounter+ +

首先把变量放到寄存器里面
register1 = counter;
接下来对寄存器进行一个自增
register1 = register1 + 1;
再把结果返回到counter里
counter = register1;
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6

counter- -

首先把变量放到寄存器里面
register2 = counter;
接下来对寄存器进行一个自减
register2 = register2 - 1;
再把结果返回到counter里
counter = register2;
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6

Insert imaginem descriptionis hic

Solutio: fac ut auxilium criticum contra fac et processum permittas accedere contra variabilem inter se (mechanismum postea disces) synchronizationem


9.1.4 Critica sectionem

Utrum subsidia critica hardware vel subsidia critica programmatis sint, plures processus inter se accedere debent.
Insert imaginem descriptionis hic
Hae areae essentialiter sunt in codicibus

  • Ingressum regio
  • discrimine sectionem
  • Exitus regio
  • reliqua regio

9.1.5 Synchronisation machinationes sequantur praecepta

  • Free to let in

Cum nullus processus in sectione critica versatur, indicat sectionem criticam subsidia otiosa esse.

  • Si occupatus es, expecta

Cum processus exsistens sectionem criticam ingreditur, indicat accessionem criticam subsidii esse. Ideo alii processus criticam sectionem ingredi conantur exspectandum est ut accessus ad rem criticam mutuo exclusis exspectentur.

  • limitata insidiantur;

Processus enim qui accessum ad facultates criticas exigunt, curent ut intra tempus determinatum criticum suum ingredi possint, ne in statum "exspectare mori" possit.

  • cedant atque opperiri

Cum processus sectionem criticam suam ingredi non potest, processus (CPU) statim dimitti debet ne processus in statum "occupatum exspectantem" incidat.


9.2 Software synchronisation mechanism

9.2.1 Singula nota methodi

  • Pone integrum publicum variabile ad indicandum num processus in sectione critica sit. Si iam processus in sectione critica est, exspectabit per ansam in ingressu in area immutabile est in area exitus.
  • Unius methodus vexillum publicum integrum variabile turn ad indicandum numerum processus, qui sectionem criticam ingredi permittitur. Cum turn=0, processus P0 sectionem criticam ingredi permittitur.
  • Cum vertente = I, processus P1 sectionem criticam ingredi permittitur et cum sectione critica exeunt, ius utendi sectioni criticae datur alii processus (cum Pi sectionem criticam exit, turn =j) .

Insert imaginem descriptionis hic
Insert imaginem descriptionis hic
两个进程必须交替进入临界区,若一个进程不再进入临界区,则另一个进程也无法进入临界区,违背了“空闲让进”准则


9.2.2 Duplex signum primum modum reprehendo

Duplex vexillum primum-reprehendo modum vexillum Boolean ordinatae[2] notare singulas processus voluntatem ad sectionem criticam ingredi.

  • Antequam Pi sectionem criticam intrat, primum inspicias num altera pars sectionem criticam intraverit
  • Alioquin pone vexillum verum ante sectionem criticam intrantes
  • Cum Pi exit in sectione critica, pone vexillum [i] falsum

Insert imaginem descriptionis hic

Insert imaginem descriptionis hic

  • In loop est equivalent ad lumen mechanism negotiationis
  • Vexillum factionis alterius constituere aequivalet ut lux negotiationis alterae factionis mutatur.
  • Cum tamen utrumque processum primum vexillum reprimat, et utrumque falsum [utroque lumine viridi] initio, fieri potest ut duo processus lucem negotiationis simul transeunt et sectionem criticam simul intrant. .

9.2.3 Duplex signum post inspectionem methodum

Vexillum duplex post-reprehendo modum vexillum alterius factionis premet et tunc suum ponet. Hae duae operationes in uno ire non possunt, ut duo processus sectionem criticam simul ingredi possint methodus inventa est, quae primum vexillum suum ponit et deinde vexillum alterius coercet, si vexillum alterius partis est, exspecta;

Insert imaginem descriptionis hic
Insert imaginem descriptionis hic


9.2.4 Peterson algorithmus

Peterson algorithmus discurratunum signum modumetDuplex signum post-reprehendo modumIdea est vexillum utendum[] ad solvendum accessum problematum mutuum exclusivum et usus vicissim ad problema solvendum famem.

Si utraque pars contendat sectionem criticam ingredi, processus permitti potest ad sectionem criticam ingrediendi facultatem alteri parti dare.
Antequam quisque processus sectionem criticam intrat, vexillum suum ponit et vexillum turn quod intrare permittitur, vexillum alterius detegit et simul turn est ut una tantum processus ingredi possit. rogant utraque pars criticam sectionem simul ingredi.
Insert imaginem descriptionis hic
Defectum dare ius exspectare
Insert imaginem descriptionis hic


9.3 Hardware synchronisation mechanism

Difficilis est programmata problema mutuae exclusionis utriusque processus solvere ab ingressu sectionis criticae et limitationes magnas habet.

9.3.1 Illuminationes obloquitur

(I) Definitio convertendi off obloquitur

  • Aversatio interpellationum in principiis compositionis computatrae agitata est. Indicat modificans frenum in PSW registro in CPU. Haec frenum moderabitur num praesens CPU respondeat respondentibus interrumpere. Infausta obloquitur non obstruatur
  • Processus scheduling in systemate operante nititur obloquiis, sicut horologium intermittit.
  • In executione processus in sectione critica, systema computatorium claudit obloquium, quod scheduling non trigger et nulla processus vel filum mutans erit.

(II) Incommoda convertendi off obloquitur

  • Abusus terminales ad graves
  • Si tempus shutdown nimium longum est, ratio efficientiae afficiet.
  • Methodus conversionis interrumptionum ad systemata multi-CPU non valet. Aversatio interrumpit in uno processu, non impedit processum quominus idem in aliis processoribus in codice critico exsequatur.

9.3.2 Test et mandatum (TS imperium)

Insert imaginem descriptionis hic

Instructio TS haberi potest ut processus functionis (primitivus) cuius processus exsecutionis indivisibilis est.

  • cincinno duas habet civitates:
    • * Clausum = falsum indicat resource est liberum
    • * Clausum = verum indicat resource est usus

Utere TS ad sectiones criticas administrandas et crinem singulis subsidiis criticis pone.

  • Valor initialis FALSUS est, significans opes criticas otiosas esse.
  • Antequam processus sectionem criticam ingreditur, primo utitur TS ad probandum seram. Si falsum est, potest verum valorem in seram ingredi et assignare, claudendo res criticas.

9.3.3 Swap imperium

Insert imaginem descriptionis hic
PERMUTATIO dicitur instructio et ad duo verba commutanda adhibetur.

  • Claustrum globalem Boolean variabile pro singulis subsidiis criticis constitue cum valore initiali FALSAE.
  • Uti supra ligula instructiones perficere processus mutua exclusione
  • Attamen haec methodus etiam processus accessus faciendi continue probandus est et in statu "occupato exspectatione", quae principii "expectandi" non obtemperat.

9.4 Semaphore mechanism

9.4.1 Integer semaphore

Definitur ut integer S ad numerum facultatum repraesentandum adhibitus es tantum tres operationes pro hoc semaphore integer: initialization (signa valorem initialem), exspectatio (decrementum), signum (incrementum)
Insert imaginem descriptionis hic

  • Tam exspectationes quam signum sunt operationes atomicae et in executione interrumpi non possunt.
  • Cum processus semaphorum modificat, nullus alius processus semaphoram simul mutare potest.

9.4.2 Record semaphore

Processus synchronisation mechanismum sine "exspectatione occupatus" phaenomenon

  • In addition ut numerus opum integer variabilis pretii repraesentabat
  • Necesse est etiam album processum coniunctum L addere ut omnes processus pro subsidio exspectantes colligant.

Insert imaginem descriptionis hic

  • Operatio insidiae P operatio est equivalent
  • Operatio signum V operationi aequivalet
  • Duo tantum diversa nomina, functiones prorsus eadem sunt
  • exspecta(A) = P(A) ;
  • Signum(B) = V(A)

(I) usus semaphore ut animadverto processus mutua exclusio

Mutex = 1 semaphoro mutuo exclusivus pone, ac deinde sectionem criticam pro unaquaque processu ad accessum ad facultates criticas inter insidias (Mutex) et signum (mutex) accede.
Insert imaginem descriptionis hic


(II) usus semaphores ad consequi processum synchronization

Synchronisationem semaphorum S=0 constitue, ut signum enuntiationis (S) primum exsecutioni mandandum sit, deinde exspectandum (S)
Insert imaginem descriptionis hic