Средства взаимодействия и синхронизация процессов

Взаимодействие процессов

Категории обмена информацией:

1) Сигнальная – передаётся минимальное количество данных, используется для извещения о наступлении события. Степень воздействия на поведение процессов получателя минимальна.

2) Канальные средства – взаимодействие происходит через линии связи, предоставленные ОС, объём данных зависит от пропускной способности линии связи. Степень воздействия на получателя прямо пропорциональна количеству передаваемой информации.

3) Разделяемая память – область адресного пространства, выделенная ОС для совместного использования. Самый быстрый способ в системе.

При установлении связи различают разные способы адресации:

1) Прямая - взаимодействующие процессы непосредственно обращаются друг к другу, явно указывая имена или номера. Может быть симметричной, если оба указаны имена адресатов. Ассиметричная – один из процессов явно указывает имя партнёра, второй рассматривает в этом качестве любой процесс системы.

2) Непрямая адресация – данные помещаются в промежуточный объект хранения, имеющий свой адрес

Количество процессов, которые может быть одновременно ассоциирован с конкретным средством связи, называется валентностью этого средства связи. При прямой адресации валентность будет 2, для непрямой может быть больше.

Связь может быть однонаправленной или симплексной, двунаправленной или дуплексной, полудуплексной – поочерёдная передача данных в разных направлениях.

Рис.4. Синхронизация процессов при одновременном доступе к общим разделяемым ресурсам

Часть программы, в которой осуществляется доступ к разделяемому ресурсу называется критической секцией.

Для исключения эффекта гонок, по отношению к ресурсу, необходимо, чтобы в каждый момент времени в критической секции, связанной с этим ресурсом находился только один процесс (взаимное исключение). С каждым ресурсом связывается двоичная переменная, принимающая значение 1, если ресурс свободен и 0, если занят.

Рис. 5. Алгоритм работы критической секции.

Высокоуровневым средством синхронизации процессов являются семафоры.

Лекция 3. 200912