2. Міжпроцесова взаємодія

Реалізація міжпроцесової взаємодії здійснюється трьома основними методами:

передавання повідомлень, розподілюваної пам'яті та відображуваної пам'яті. Ще

одним методом IPC також можна вважати технологію сигналів, що була розглянута в розділі 3.

Сигнали були розглянуті раніше, тому що їхнє використання не зводиться

тільки до організації IPC (синхронні сигнали є засобом оповіщення процесу про

виняткову ситуацію); без них складно пояснити ряд базових понять керування

процесами (наприклад, очікування завершення процесу).

. Особливості міжпроцесової взаємодії

Тепер можна порівняти характеристики міжпроцесової взаємодії із характерис­

тиками взаємодії потоків одного процесу.

• Проблема організації обміну даними є актуальною тільки для міжпроцесової

взаємодії, оскільки потоки обмінюються даними через загальний адресний

простір. Обмін даними між потоками схожий на використання розподілюва­

ної пам'яті, але не потребує підготовчих дій.

• Проблема синхронізації доступу до спільно використовуваних даних є акту­

альною для взаємодії потоків і для міжпроцесової взаємодії із використанням

розподілюваної пам'яті. Використання механізму передавання повідомлень

не ґрунтується на спільно використовуваних даних.

6.2. Базові механізми міжпроцесової взаємодії

У цьому розділі розглянемо особливості організації взаємодії між потоками різ­

них процесів. Основною характеристикою такої взаємодії є те, що у процесів не­

має спільного адресного простору, тому тут не можна безпосередньо працювати зі

спільно використовуваними даними, як це було можливо для потоків. Тут іти­

меться переважно про процеси, під якими розуміють потоки різних процесів

БІЛЕТ № 11

1. Базові дисципліни планування fcfs, rr, spn

FCFS (first come - first serve - першим прийшов - першим обслуговується) - проста дисципліна, робота якої зрозуміла з її назви. Це дисципліна без витіснення, тобто, процес, вибраний для виконання на ЦП, не уривається, поки не завершиться (або не перейде в стан очікування за власною ініціативою). Як дисципліна без витіснення, FCFS забезпечує мінімум накладних витрат. Середній втрачений час при застосуванні цієї дисципліни не залежить від тривалості процесу, але штрафне відношення при рівному втраченому часі буде великим для коротких процесів. Тому дисципліна FCFS вважається кращою для довгих процесів. Істотною гідністю цієї дисципліни, разом з її простотою, є та обставина, що FCFS гарантує відсутність нескінченного відкладання процесів: будь-який процес, що поступив в систему, врешті-решт буде виконаний незалежно від ступеня завантаження системи.

RR (round robin - карусель) - проста дисципліна з витісненням. Процес отримує в своє розпорядження ЦП на деякий квант часу Q (у простому випадку розмір кванта фіксований). Якщо за час Q процес не завершився, він витісняється з ЦП і прямує в кінець черги готових процесів, де чекає виділення йому наступного кванта, і так далі. Показники ефективності RR істотно залежать від вибору величини кванта Q. RR забезпечує якнайкращі показники, якщо тривалість більшості процесів наближається до розміру кванта, але не перевершує його. Тоді більшість процесів укладаються в один квант і не стають в чергу повторно. При величині кванта, прагнучій до нескінченності, RR вироджується в FCFS. При Q, прагнучому до 0, накладні витрати на перемикання процесів зростають настільки, що поглинають весь ресурс ЦП. RR забезпечує якнайкращі показники справедливості: штрафне відношення P на великій ділянці тривалості процесів t залишається практично постійним. Тільки на ділянці t < Q штрафне відношення починає змінюватися і при зменшенні t від Q до 0 зростає експоненціально. Втрачений же час M істотно росте із збільшенням тривалості процесу.

SPN

Ще один шлях до зниження перекоса на користь довгих процесів – використання стратегії вибору найкоротшого процеса. Це витіснююча стратегія при якій для виконання вибирається процес з найменшим очікуваним часом виконання. Основна трудність в примкненні цього алгоритма в тому що для його використання необхідна оцінка часу виконувача. При виконанні пакетних завдань може знадобитись оцінка цього значення програмістом. Основний ризик при використанні цього алгоритму заклечається в моливому голодуванні довгих процесів при стабільній роботі коротких процесів.