Дәріс № 5

Тақ ырыбы: Параллельді процесстердің синхронизациясын орындау.

Дә рістің сұ рақ тары:

1. Параллельді ө ң деу.

2. Критикалық аумақ тардың мә селелері.

3. Тө менгі дең гейдегі параллельді процесстерді синхрондау.

4. Жадыны блоктау.

5. Деккер алгоритмі.

6. Семафорлар.

Процесс - ол орындалу режимінде болатын программа. Ә р бір процесспен оның адрестік кең істігі байланысады, одан ол оқ и алады жә не онда ол мә ліметтерді жаза алады.

Адрестiк кең iстiк қ ұ рамында:

· Программаның ө зін

· программағ а мә лiметтер

· программның стегі

Ә рбiр процесспен регистрлердiң жиыны байланыстырылады, мысалы:

· Командалар есептеуішi(процессорда) -ол кезек тұ рғ ан, орындалатын команданың адресі бар регистр. Жадыдан команда таң далғ ан соң, командалар есептеуiшi ө згертіледі жә не нұ сқ ағ ыш келесi командағ а ө тедi,

· стектiң нұ сқ ағ ышы;

· жә не т.б.

Кө птеген операциялық жү йелерде ә рбiр процесс туралы мә лімет, қ осымша iшiндегi оның меншiктi адрестi кең iстiгiне, операциялық жү йенiң процесстерiнiң кестесiнде сақ талады:

ОЖ мультипрограммалауды қ олдау ү шін, процессор мен компьютердің басқ а да ресурстарын бө ліп тұ ратын жұ мыстың iшкi бiрлiктерiн ө зi ү шiн анық тап ресiмдеуi керек. Қ азіргі кезде операциялық жү йелердің кө пшiлiгiнде жұ мыс бiрлiктерiнiң екi тү рi анық талғ ан. Ү лкенірек жұ мыс бiрлiгi, ә детте процесс немесе есеп атын иеленеді, ө зі орындауындалуы ү шін бiрнеше майдарақ жұ мыстарды талап етедi, оларды анық тау ү шін < < ағ ын> > немесе < < желi> > терминдердiн қ олданады.

Бұ л терминдерді пайдаланғ анда кө п кезде қ иындық тар туындайды. Бұ л бірнеше себептерден болады. Бiрiншiден, - ОЖ ә р тү рлі спецификасынан мә магынасы жағ ынан бірдей бірақ аттары басқ а, мысалы OS/2, OS/360 –дағ ы (task) амалы жә не UNIX, Windows NT, NetWare –дегі просесс. Екiншiден, жү йелiк программалаудың дамытуы кезінде жә не есептеу ұ йымның ә дiстерi бойынша бұ л терминнің кейбiрі жаң а мағ ына алды, < < ағ ын> > жаң а ұ ғ ымының кө птеген қ асиеттерiне жол берген, ә сiресе бұ л < < процесс> > терминіне байланысты. Ү шiншiден, терминологиялық кү рделiлiктер ағ ылшын тiлі терминінің орыс тiлi аудармасында бiрнеше варианттарының бар болуынан туады.Мысалғ а, «thread»термині «желі», «ағ ын», «оң айланғ ан процесс», «шағ ын амал» жә не т.б. деп аударылады.Сосын ОЖ-нің бірлік жұ мыстары ретінде «процесс» жә не«ағ ын» терминдері қ олданылады.

Бұ л ұ ғ ымдар арасында айырмашылық маң ызды рө л атқ армайтын жағ дайда, олар қ осалқ ы «амал»терминіне бiрiгедi.

Есептеуiш жү йенiң кез келген жұ мысы кейбiр программаның орындауында болатыны анық. Сондық тан процесспен де, ағ ынмен де белгілі бір программалық код байланысты, бұ л мақ сат ү шiн қ олданылатын модуль тү рiнде безендіріледі. Бұ л программалық код орындалуы ү шiн, оны жедел жадығ а жү ктеу керек, мә лiметтi сақ тауғ а арналғ ан дисктегi кейбiр орынды ерекшелеп, енгiзу-шығ ару қ ұ рылғ ыларына рұ қ сат беру, мысалғ амодемге Портудың қ осылғ ан осығ андарғ а мә лiмет бойыншаларын алуына бiртiндеп Портуғ а мысалы, файлдарғ а, TCP/UPD портарына, семафораларғ а. Программаның оғ ан берілген процессірлік уақ ытынсыз орындалуы мү мкін емес, яғ ни бұ л процессордғ а берілген программаның кодын орындауғ а арналғ ан уақ ыт.

Процесстер де ағ ындар да бар операциялық жү йелерде, бұ нда процесс- процессорлық уақ ыттан басқ а, қ орлардың барлық тү рiн тұ тынуғ а мә лiмдеме сияқ ты қ арастырылады. Ағ ындар бұ л- басқ а да жұ мыс бірліктерінің арасында операциялық жү йемен анық талатын ақ арғ ы, ең маң ызды қ ор.

Ең қ арапайым тү рде процесс бiр ағ ыннан тұ рады, бұ ндай ұ ғ ым80-шi жылдардың ортасына дейiн айтылғ ан(мысалы, UNIX-тің ерте версияларында) сол кү йнде кейбір ОЖ-де де сақ талғ ан.Бұ ндай жү йелерде < < Ағ ын> > ұ ғ ымы < < процесс> > ұ ғ ымында тү бегейлі жұ тылады, демек жұ мыс жә не қ орларды тұ тындың бір ғ ана бірлігі қ алады-ол процесс.Мұ ндай ОЖ-де мультипрограммалау процесстер дең гейінде орындалады.

Қ орларды бө лу кезінде процесстер араласып кетпеуі жә не бір-бірінің мә ліметтері мен кодтарына зиян келтірмес ү шін, операциялық жү йенің ең маң ызды мақ саты бір процесті екінші процестен изоляциялауы болып табылады.

Бұ л ү шін операциялық жү йе ә р процесске виртуалды, жеке адрестік кең істік береді, сондық тан бір де бір процесс басқ а процесстің мә ліметтері мен командаларына рұ қ сат ала алмайды.

Процесстің виртуалды адрестік кең істігі –бұ л процесстiң, программалық модульі манипуляция жасай алатын, мекенжайлардың жиынтығ ы.Операциялық жү йе процесстің белгілі бір физикалық жадының виртуалды адрестік кең істігін кө рсетеді.

Процесстерге ө зара жұ мыс жасау керек болса операциялық жү йеге сұ раныс жібереді, сосын ол процесстер арасында байланыс орнатады-конвейерлер, пошталық жә шікткр, бө лінетін жады секциялары жә не тағ ы басқ алары.