- •НИУ ВШЭ – Пермь
- •Понятие информационной системы
- •Понятие корпоративной информационной системы
- •Эволюция информационных систем и технологий
- •Понятие процесса
- •Понятие ресурса
- •Развитие процессов в ИС
- •Развитие процессов в ИС
- •Развитие процессов в ИС
- •Развитие процессов в ИС
- •Развитие процессов в ИС
- •Проблема взаимного исключения: пример
- •Проблема взаимного исключения: пример
- •Проблема взаимного исключения: пример
- •Проблема взаимного исключения: пример
- •Проблема взаимного исключения: пример
- •Проблема взаимного исключения: пример
- •Проблема взаимного исключения: пример
- •Проблема взаимного исключения: пример
- •Понятие критической секции
- •Свойства критической секции
- •Свойства критической секции
- •Свойства критической секции
- •Свойства критической секции
- •Свойства критической секции
- •Условия реализации критической секции
- •Условия реализации критической секции
- •Простейший пример критической секции
- •Простейший пример критической секции
- •Простейший пример критической секции
- •Программные методы решения: вариант 1
- •Программные методы решения: вариант 1
- •Программные методы решения: вариант 1
- •Программные методы решения: вариант 2
- •Программные методы решения: вариант 2
- •Программные методы решения: вариант 2
- •Программные методы решения: вариант 2
- •Программные методы решения: вариант 2
- •Программные методы решения: вариант 2
- •Программные методы решения: вариант 2
- •Программные методы решения: вариант 2
- •Программные методы решения: вариант 2
- •Программные методы решения: вариант 3
- •Программные методы решения: вариант 3
- •Программные методы решения: вариант 3
- •Программные методы решения: вариант 3
- •Программные методы решения: вариант 3
- •Программные методы решения: вариант 3
- •Программные методы решения: вариант 3
- •Программные методы решения:
- •Программные методы решения: вариант 5 – алгоритм Деккера
- •Программные методы решения: вариант 5 – алгоритм Деккера
- •Программные методы решения: вариант 5 – алгоритм Деккера
- •Программные методы решения: вариант 5 – алгоритм Деккера
- •Программные методы решения: вариант 5 – алгоритм Деккера
- •Программные методы решения: вариант 5 – алгоритм Деккера
- •Программные методы решения: вариант 5 – алгоритм Деккера
- •Программные методы решения: вариант 5 – алгоритм Деккера
- •Программные методы решения: вариант 5 – алгоритм Деккера
- •Программные методы решения: вариант 5 – алгоритм Деккера
- •Программные методы решения: вариант 5 – алгоритм Деккера
- •Недостатки программных методов
- •Современные методы решения проблемы взаимного исключения
- •Современные методы решения проблемы взаимного исключения
- •Блокирующие функции
- •Блокирующие функции
- •Блокирующие функции
- •Аппаратная поддержка выполнения блокирующих функций
- •Блокирование файлов при создании или открытии
- •Современные методы решения проблемы взаимного исключения
- •Современные методы решения проблемы взаимного исключения
- •Понятие семафора
- •Семафорные примитивы
- •Семафорные примитивы
- •Семафорные примитивы
- •Решение проблемы взаимного исключения с помощью семафоров
- •Реализация отношения предшествования с помощью семафоров
- •Реализация отношения предшествования с помощью семафоров
- •Реализация отношения предшествования с помощью семафоров
- •Объекты диспетчеризации и синхронизация процессов
- •Использованные источники:
НИУ ВШЭ – Пермь
Факультет бизнес-информатики
Кафедра информационных технологий в бизнесе
Проблема взаимного исключения
Материалы курса «Теоретические основы информатики»
Лекция 18
Лядова Л.Н.
Пермь 2013
Понятие информационной системы
Информационная система (ИС) выступает как комплекс информационных ресурсов, технологий получения и обработки данных, поддержания их в актуальном и непротиворечивом состоянии.
Под информационными ресурсами в настоящее время понимаются информация и инструменты управления информацией (программные продукты различного
функционального назначения), а не только данные. Они образуют
информационную среду предприятия.
Современные ИС предполагают компьютеризированную обработку информации, поэтому ИС сегодня с точки зрения их реализации – это сложный комплекс управленческих и технологических решений, компьютерной аппаратуры и программного обеспечения, а также информационного содержания
2(наполнения).
Понятие корпоративной информационной системы
Для успешного управления предприятием, поддержания его конкурентоспособности необходимо создание интегрированных систем автоматизации управления бизнесом. Это требование
вплотную подводит к определению корпоративной информационной системы.
Под корпоративными информационными системами (КИС) в настоящее время обычно подразумеваются информационные системы для крупных, территориально распределённых предприятий, как правило, имеющих несколько уровней управления.
Эти системы называют «интегрированными системами масштаба предприятия». Базовым «технологическим» решением при создании КИС является переход от «островов автоматизации» к «единому информационному пространству».
Современные системы часто предполагают, таким образом,
3распределённую/параллельную обработку и/или распределённое хранения данных.
Эволюция информационных систем и технологий
Период |
Назначение ВС |
Технология |
50 е гг. |
Электронная вычислительная Большие универсальные компьютеры |
|
|
машина |
(мэйнфреймы). Языки программирования низкого |
|
|
уровня (машинно-ориентированные языки) |
60 е гг. |
Машина для коммерческих |
Языки программирования высокого уровня (ЯВУ), |
|
расчётов |
ориентированные на научные расчёты (Fortran), |
|
|
разработку программ для коммерческих расчётов |
|
|
(Cobol), универсальные языки (Algol). |
|
|
Мультипрограммные операционные системы. |
70 е гг. |
Корпоративные БД |
СУБД, технологии теледоступа и телеобработки, |
|
|
сети |
80 е гг. |
Персональная обработка |
Персональные компьютеры, графические |
|
данных |
интерфейсы и локальные вычислительные сети |
|
Программная инженерия |
CASE-средства |
90 е гг. |
Распределённые системы |
Локальные сети. |
|
(обучение, банкинг, …) |
Промышленные технологии для разработки |
|
|
распределённых систем (COM, CORBA…). |
|
|
Технологии Internet |
2000 гг. |
Системы Business Intelligence, Технологии хранилищ данных, OLAP, Data Mining, |
|
|
системы поддержки принятия искусственный интеллект. |
|
4 |
решений (DSS). |
Технологии Internet и технологии открытых систем. |
Системы электронной |
Технологии мобильной связи |
|
|
коммерции, мобильный |
|
Понятие процесса
ИС – комплекс ресурсов, технологий получения и обработки данных, поддержания их в актуальном и непротиворечивом состоянии. Обработка выполняется программами, использующими устройства, данные, …
Процесс – это экземпляр программы, запущенной на выполнение (или программа в стадии выполнения).
Процесс представляет собой всю совокупность действий, связанных с исполнением программы процессором. Понятия
“процесс” и “процессор” неразрывно связаны друг с другом:
исполнителем вычислительного процесса является процессор.
Процессор – устройство, способное автоматически выполнять действия в соответствии с программой, хранящейся в памяти,
непосредственно доступной этому устройству, таким образом, для каждого процесса процессор и память – это основные ресурсы, без
5наличия и выделения которых развитие процесса невозможно.
Понятие ресурса
Ресурс – это объект в составе системы, обладающий свойством “полезности” (ресурс необходим его потребителям, в
роли которых выступают процессы, запрашивающие ресурсы для своего выполнения).
Основной количественной характеристикой ресурса является его ёмкость (объем, количество единиц в ВС). Ресурсы исчерпаемы.
Все компоненты ИС предназначены для организации вычислительного процесса, поэтому ИС можно представить как ограниченный набор функциональных элементов (программ, устройств, данных), обладающих потенциальными возможностями выполнения с их помощью или над ними действий, связанных с
обработкой, хранением и передачей данных (информации), таким образом, ИС представляет собой набор, совокупность ресурсов.
6
Развитие процессов в ИС
При выполнении процесса в ВС он проходит ряд дискретных состояний, связь которых можно представить с помощью графа:
Порождение |
Готовность |
Активность |
Ожидание |
Создание виртуального Завершение
|
процессора для |
7 |
выполнения процесса |
|
Развитие процессов в ИС
При выполнении процесса в ВС он проходит ряд дискретных состояний, связь которых можно представить с помощью графа:
Ожидание выделения реального процессора
Порождение |
Готовность |
Активность |
Ожидание |
Завершение
8
Развитие процессов в ИС
При выполнении процесса в ВС он проходит ряд дискретных состояний, связь которых можно представить с помощью графа:
Порождение |
Готовность |
Активность |
Ожидание |
Выполнение
Завершение последовательности команд программы на
процессоре
9
Развитие процессов в ИС
При выполнении процесса в ВС он проходит ряд дискретных состояний, связь которых можно представить с помощью графа:
Порождение |
Готовность |
Активность |
Ожидание |
Завершение |
Запрос ресурса (файла, |
памяти и т.п.) или услуги |
|
|
(системной функции: ввод- |
10 |
вывод, передача данных по |
линии связи и т.п.) |
