SOP wyk nr 11-Slajd20: Różnice pomiędzy wersjami
Nie podano opisu zmian |
m literówka |
||
| Linia 8: | Linia 8: | ||
* mechanizmy systemowe — zintegrowane z systemem operacyjnym i związane z odpowiednim zarządzaniem procesami. | * mechanizmy systemowe — zintegrowane z systemem operacyjnym i związane z odpowiednim zarządzaniem procesami. | ||
Środki | Środki udostępniane przez poziom maszynowy procesora to głównie atomowy zapis oraz odczyt współdzielonych danych, określanych również jako współdzielone rejestry, czyli współdzielone komórki pamięci. Na poziomie architektury komputera mamy gwarancję atomowego transferu danych 8-, 16-, 32-bitowych itd. pomiędzy rejestrami procesora a pamięcią, co daje pewność, że dane są zapisywane lub odczytywane „w całości”. Procesor może też udostępnić bardziej złożone operacje atomowe na współdzielonych rejestrach lub bitach rejestrów. Do takiej grupy należą np. instrukcje '''test''' '''&''' '''set''' oraz '''exchange''' . | ||
Synchronizacja za pomocą odpowiednich instrukcji opartych na rozwiązaniach w architekturze procesora oznacza konieczność permanentnego wykonywania określonej instrukcji, aż do uzyskania oczekiwanego efektu (odpowiednik odpytywania w interakcji jednostki centralnej z urządzeniem wejścia-wyjścia). Takie podejście przy przedłużającym się oczekiwaniu oznacza najczęściej marnowania czasu procesora, chyba że procesor jest dedykowany wyłącznie do wykonywania danego procesu. W systemach ogólnych, gdy liczba zadań znacznie przekracza liczbę jednostek przetwarzających, lepszym rozwiązaniem jest uśpienie procesu do czasu zajścia oczekiwanego zdarzeniu lub osiągnięcia określonego stanu. Wykonanie instrukcji synchronizującej oznacza odpowiednią zmianę stanu procesu, co jest z kolei sygnałem dla planisty, że proces nie jest gotowy i nie jest rozważany jako kandydat do przydziału procesora. Do tego typu mechanizmów należą semafory oraz mechanizmy standardu POSIX — zamki (inaczej rygle, muteksy) i zmienne warunkowe. | Synchronizacja za pomocą odpowiednich instrukcji opartych na rozwiązaniach w architekturze procesora oznacza konieczność permanentnego wykonywania określonej instrukcji, aż do uzyskania oczekiwanego efektu (odpowiednik odpytywania w interakcji jednostki centralnej z urządzeniem wejścia-wyjścia). Takie podejście przy przedłużającym się oczekiwaniu oznacza najczęściej marnowania czasu procesora, chyba że procesor jest dedykowany wyłącznie do wykonywania danego procesu. W systemach ogólnych, gdy liczba zadań znacznie przekracza liczbę jednostek przetwarzających, lepszym rozwiązaniem jest uśpienie procesu do czasu zajścia oczekiwanego zdarzeniu lub osiągnięcia określonego stanu. Wykonanie instrukcji synchronizującej oznacza odpowiednią zmianę stanu procesu, co jest z kolei sygnałem dla planisty, że proces nie jest gotowy i nie jest rozważany jako kandydat do przydziału procesora. Do tego typu mechanizmów należą semafory oraz mechanizmy standardu POSIX — zamki (inaczej rygle, muteksy) i zmienne warunkowe. | ||
Aktualna wersja na dzień 23:27, 4 wrz 2006
Klasyfikacja mechanizmów synchronizacji
Wśród mechanizmów synchronizacji można wyodrębnić dwie zasadnicze klasy:
- mechanizmy sprzętowe — wspierane przez rozwiązania na poziomie maszynowym procesora (lub architektury komputera), związane z listą rozkazów i obsługą przerwań,
- mechanizmy systemowe — zintegrowane z systemem operacyjnym i związane z odpowiednim zarządzaniem procesami.
Środki udostępniane przez poziom maszynowy procesora to głównie atomowy zapis oraz odczyt współdzielonych danych, określanych również jako współdzielone rejestry, czyli współdzielone komórki pamięci. Na poziomie architektury komputera mamy gwarancję atomowego transferu danych 8-, 16-, 32-bitowych itd. pomiędzy rejestrami procesora a pamięcią, co daje pewność, że dane są zapisywane lub odczytywane „w całości”. Procesor może też udostępnić bardziej złożone operacje atomowe na współdzielonych rejestrach lub bitach rejestrów. Do takiej grupy należą np. instrukcje test & set oraz exchange .
Synchronizacja za pomocą odpowiednich instrukcji opartych na rozwiązaniach w architekturze procesora oznacza konieczność permanentnego wykonywania określonej instrukcji, aż do uzyskania oczekiwanego efektu (odpowiednik odpytywania w interakcji jednostki centralnej z urządzeniem wejścia-wyjścia). Takie podejście przy przedłużającym się oczekiwaniu oznacza najczęściej marnowania czasu procesora, chyba że procesor jest dedykowany wyłącznie do wykonywania danego procesu. W systemach ogólnych, gdy liczba zadań znacznie przekracza liczbę jednostek przetwarzających, lepszym rozwiązaniem jest uśpienie procesu do czasu zajścia oczekiwanego zdarzeniu lub osiągnięcia określonego stanu. Wykonanie instrukcji synchronizującej oznacza odpowiednią zmianę stanu procesu, co jest z kolei sygnałem dla planisty, że proces nie jest gotowy i nie jest rozważany jako kandydat do przydziału procesora. Do tego typu mechanizmów należą semafory oraz mechanizmy standardu POSIX — zamki (inaczej rygle, muteksy) i zmienne warunkowe.
Ponadto języki programowania wysokiego poziomu dostarczają konstrukcji do wyrażania oczekiwań odnośnie sposobu współbieżnej realizacji instrukcji lub dostępu do współdzielonych danych. Jako przykłady mechanizmów z tej grupy podać można monitory, regiony krytyczne, obiekty chronione (w języku Ada 95), spotkania symetryczne (w języku CSP lub Occam), spotkania asymetryczne (w języku Ada-83).
