Мониторы

Из-за этих проблем были предложены более высокоуровневые средства. И одним из самых мощных средств, которые были предложены – это мониторы. Принципиальное отличие монитора от других средств в том, что монитор представляет собой языковую конструкцию, т.е. это средство языка программирования, средство, встроенное в язык. И соответственно поддержка здесь осуществляется не со стороны ОС, а со стороны компилятора с этого языка программирования, т.е. все необходимые действия вставляет компилятор.

Идея монитора была впервые сформулирована в 1974 г. Хоаром. В отличие от других средств, монитор представляет собой языковую конструкцию, т. е. Некоторое средство, предоставляемое языком программирования и поддерживаемое компилятором. Монитор представляет собой совокупность процедур и структур данных, объединенных в программный модуль специального типа.

Три основных свойства монитора:

1. структуры данных, входящие в монитор, могут быть доступны только для процедур, входящих в этот монитор (таким образом, монитор представляет собой некоторый аналог объекта в объектно-ориентированных языках и реализует инкапсуляцию данных);

2.процесс «входит» в монитор путем вызова одной из его процедур;

3.в любой момент времени внутри монитора может находиться не более одного процесса. Если процесс пытается попасть в монитор, в котором уже находится другой процесс, он блокируется. Таким образом, чтобы защитить разделяемые структуры данных, из достаточно поместить внутрь монитора вместе с процедурами, представляющими критические секции для их обработки.

Монитор представляет собой конструкцию языка программирования и компилятору известно о том, что входящие в него процедуры и данные имеют особую семантику, поэтому первое условие может проверяться еще на этапе компиляции, кроме того, код для процедур монитора тоже может генерироваться особым образом, чтобы удовлетворялось третье условие. Поскольку организация взаимного исключения в данном случае возлагается на компилятор, количество программных ошибок, связанных с организацией взаимного исключения, сводится к минимуму.

Несмотря на все эти плюсы, широкого распространения мониторы не получили. Т.е. мониторы реализованы в некоторых языках программирования, таких как Modula 2, но к сожалению эти языки программирования не очень широко распространены, и тем самым красивая идея осталась также осталась далека от широкого распространения.