Операционные системы реального времени. Синхронизация вычислительных процессов в ОС РВ

МЕТОДЫ СИНХРОНИЗАЦИИ ЗАДАЧ

Мультипрограммные и мультизадачные ОС позволяют организовать не только независимые, но и взаимодействующие вычисления. Проблема синхронизации взаимодействия параллельных вычислительных процессов, обмена данными между ними является одной из самых важных. ОС имеют в своем составе различные средства синхронизации

Существуют следующие виды синхронизации:

- синхронизация по данным;

- синхронизация по использованию ресурсов;

- синхронизация с внешними событиями;

- синхронизация по времени.

СИНХРОНИЗАЦИЯ ПО ДАННЫМ.

Данные могут готовиться одной программой, а использоваться другой, поэтому необходим механизм по передаче сообщений. Можно выделить синхронное и асинхронное сообщения.

Синхронное сообщение — программа пересылает данные и приостанавливает свою работу до получения ответа от другой про­граммы.

Асинхронное сообщение — программа, выполнив передачу, продолжает работу, не дожидаясь ответа. Механизмы передачи данных:

1. Почтовые ящики.

2. Очередь сообщений.

Почтовые ящики - область оперативной памяти, в которой программа может помещать какие-либо данные и считывать их. Новое сообщение стирает старое. Поэтому если программа не успела считать данные, то информация будет потеряна.

Очередь сообщений. Каждая программа имеет буфер памяти, размер которой меняется от количества сообщений. Здесь сообщения не теряются, а очередь сообщений ограничена оперативной памятью.

СИНХРОНИЗАЦИЯ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕСУРСОВ.

Ресурс — физическое устройство (печатающее или дисковое) или область оперативной памяти.

Цель: при наличии двух программ, которые выполняют расчет, выводят результат на печатающее устройство, а также отсутствии при этом синхронизации, на принтере имела место смесь символов от одной и другой программ.

СИНХРОНИЗАЦИЯ С ВНЕШНИМИ СОБЫТИЯМИ

События должны быть обнаружены, и программы в соответствие с событиями должны производить те или иные действия.

Технологические процессы

Способы считывания информации о внешнем процессе:

- циклический опрос;

- обмен по прерываниям;

- прямой доступ к памяти.

Достоинство: способ прост.

Недостатки: если существует большое количество датчиков и исполнительных механизмов, то очень сложно организовать чтение со всех регистров. Если регистры пусты, то процессорное время будет потрачено впустую.