Вопрос 8. Параллельные процессы. Средства описания параллелизма, критические значения, примитивы взаимоисключения.(ви)
ПП существуют одновременно и использ. общие ресурсы.Если ПП не влияют друг на друга,то они называются синхронными ,в обратном случае- асинхронными.
Средства описания параллелизма:
-параллельный Паскаль
-Модула 2
-Ada
Критические участки(КУ):
Если процесс производит обращение к разделяемым данным, то он находится в своем КУ.
Главная проблема ПП:недопустить попадание нескольких процессов на КУ.
Примитивные взаимоисключения:
Аппаратные/программные ср-ва.которые обрамляют КУ и допускают пребывания нескольких процессов на своем КУ одновременно.
Эти конструкции называются примитивами,т.к. они просты в реализации и занимают минимум системных ресурсов.
Реализация ВИ
1.Не исп. спец. машинных команд
2.никаких гипотиз,предположений о скорости выполнения процессов
3.Процесс вне КУ не должен мешать другим
4.Не д.б. бесконечного откладывания входа на КУ
Алгоритм Дейкристы -набор программных решений для реализации ВИ.
Вопрос 9. Классические семафоры Дейкстры.
Семафоры -спец. вида переменные,предложенные Э.Дейкстры
Мониторы- высокоуровневые программные конструкции,которые использ. для упраления ресурсами.
Вышеперечисленные-это развитые механизмы синхронизации параллельных процессов.
Семафоры Дейкстры
Используются для реализации ВИ и синхронизации процессов
Семафор S- неотрицательная целая защищающая переменная.работать с ней можно только с help спец. операций.
Операция P(S)-запрос
V(S)-освобождение
Init(S)-установка значения
Принято рассматривать семафоры 2х классов
-двоичные {0;1}
-считающие{0;1;2…..}
Считающий семафор может быть смоделирован набором двоичных.
P(S)
If S>0 then S:=S-1
Else (ожидать S)
V(S)
If( ожидает S) then (разрешить продолжение)
Else(S:=S+1)
Вопрос 10.
Функции ОС по управлению ресурсами памяти:
1.Отображение адресного пространства на конкретные области физ памяти
2.Распределение памяти между процессами
3.Контроль доступа к адресным пространствам процессов
4.Выгрузка процессов во внешнюю память,когда в ОЗУ мало места
5.Учет свободной и занятой памяти
Распределение памяти:
1.Одлним непрерывным разделом.В память помещается один пользовательский процесс.Остается определить .где располагается польз прога по отношению к ОС. В верхней,средней или нижней части.Обычно вектор прерываний внизу, потому и ОС там.Пример такой организации ОС MS-DOS.
Защита адресного пространства ОС от пользовательской проги может быть оргнизована с help 1го пограничного регистра.содержащего адресные границы ОС.
2.Несколькими разделами с фиксированными границами.Самый прстой способ управления ОП,ее предварительное разбиеие на несколько разделов фиксированной величины.
К
Разд2
Разд2
аждый раздел может иметь свою очередь процессов, а может быть и глобальная очередь процессов.
Разд1
ОС
Разд1
ОС
Недостатки: число выполн. процессов ограничено количеством разделов.Схема сильно страдает от внутренней фрагментации.
3.С переменными разделами.
В свободное пространство помещается 1ый подходящий First Fit,Best Fit,Worst Fit
Страдает метод от внешней фрагментации(много участков неиспользованной памяти).Метод сжатия-выход из ситуации, совмещаются свободные куски в один и появл место для еще одного процесса.