10. Взаимодействие процессов
Совместно выполняемые процессы могут быть либо независимыми либо взаимодействующими. Взаимодействие процессов понимается в смысле взаимного обмена данными через общий буфер данных.
Взаимодействие процессов удобно рассматривать в схеме производитель-потребитель. Например, программа вывода на печать производит последовательность символов, которые потребляются драйвером принтера, или компилятор производит ассемблерный текст, который затем потребляется ассемблером.
Для взаимодействия процесса-производителя и процесса-потребителя создается совместный буфер заполняемый процессом-производителем и потребляемым процессом потребителя.
Буфер имеет фиксированные размеры и, следовательно, процессы могут находится в состоянии ожидания, когда:
– буфер заполнен – ожидает процесс-производитель;
– буфер пуст – ожидает процесс-потребитель.
Буфер может предоставляться и поддерживаться самой ОС, например, с помощью средств межпроцессной коммуникации, либо должен быть организован прикладным программистом. При этом оба процесса используют общий участок памяти.
Взаимодействие заключается в передаче данных между процессами или совместном использовании некоторых ресурсов и обычно реализуется с помощью таких механизмов, как транспортеры, очереди, сигналы, семафоры.
Транспортеры (каналы). Являются средством взаимодействия родственных процессов, представляют собой область памяти имеющую файловую организацию, для которой обеспечивается запись и считывание данных в транспортеры. Реализуется очередь обслуживания. Порядок записи данных на транспортер не изменен, не допускается повторное считывание данных. Обмен данными происходит не непосредственно, а через транспортер. Из вызвавшего процесса задается размер транспортера. Дочерние процессы могут использовать родительский транспортер.
Очереди. Эти механизмы могут обеспечивать передачу или использование общих данных без перемещения данных, а с передачей элемента очереди, содержащего указатель данных и объем массива данных. Очередь используется вместе с механизмом общей памяти.
Элемент очереди может быть считан с уничтожением или без уничтожения этого элемента. Чтение элемента может осуществляться в соответствии с механизмом очереди или стека. Чтение элементов очереди осуществляет только создающий очереди процесс, все другие процессы могут только записать элемент в очередь. Создающий процесс может выполнять следующие действия над очередью:
– создание очереди;
– просмотр очереди;
– чтение очереди;
– закрытие очереди.
Записывающий процесс осуществляет действия:
– открыть очередь;
– записать в очередь;
– закрыть в очередь.
Имя очереди, которое присваивается создающим процессам имеет вид полной спецификации файла. Ожидание элементов в очереди организуется с помощью семафора, сигнализирующего о записи элемента в очередь. Для работы с очередью определены такие дополнительные функции:
–определение количества элементов в очереди в текущий момент;
– очистка очереди создавшим ее процессом.
Преимущество очереди: передача данных по указателю без копирования, гибкое изменение порядка передачи и доступа, возможность просмотра элементов очереди без их удаления.
Сигналы. Сигнал является механизмом передачи требования одного процесса к другому на немедленное выполнение действия.
Обработчик сигнала создается процессом и помещается в начале первого потока процесса. Является аналогом обработки прерывания. При передаче управления обработчику передается адрес возврата и тип принятого сигнала. Процесс, посылающий сигнал типа флаг, может передать дополнительную информацию обработчику сигнала. Характер выполняемых действий при возникновении сигнала: обработка системной ошибки при появлении сигнала, блокирования сигнала, передача управления подпрограмме.
Семафоры. Являются механизмами передачи сообщений от одного потока к другому о наступлении некоторого события различают семафоры системные и ОП. Семафоры ОП - двойное слово в памяти системы, его описатель – адрес места в памяти. Такие семафоры не создаются и не открываются, а устанавливаются в определенное состояние. Процессы, использующие семафоры ОП, должны иметь доступ к соответствующему сегменту памяти. ОС такие семафоры не обслуживает и не сообщает об их освобождении и захвате. При создании семафора или его открытии возвращается описатель семафора, включающий его имя. ОС контролирует завершение каждого процесса, владеющего системным семафором, и освобождает его для процессов.
Если семафор свободен, то он захватывается вызывающим его процессом, если семафор занят, то вызвавший его поток переходит в режим ожидания освобождения семафора или ожидает истечения времени. Если семафор освобождается всеми использующими его процессами, то он удаляется из системы.
Управление семафором реализуется с помощью функций:
– установки семафора с целью сигнализации;
– ожидания вызывающим потоком, пока семафор не будет выключен;
ожидание потоком выключения потоком одного из нескольких семафоров.
... различных свойств. В результате выполнения методов объекта могут происходить новые события, воспринимаемые другими объектами программы или пользователем. 2. Интегрированная среда разработки Delphi: назначение и общее описание среды Delphi – это потомок среды программирования Turbo Pascal. Название среды произошло от названия города в Древней Греции, где находился знаменитый Дельфийский ...
... , сколько времени потребуется для его составления, как много места для возможных ошибок? Естественно, об этом задумывались и авторы языков программирования. Поэтому во всех существующих языках имеются типы переменных, отвечающие за хранение больших массивов данных. В языке Паскаль они так и называются: "массивы". Массивом будем называть упорядоченную последовательность данных одного типа, ...
... урожай который может быть обеспечен генетическим потенциалом сорта и приходом ФАР при реально существующих среднемноголетних условиях и применением агротехники. В Свердловской области величина действительно возможного урожа в основном определяется влагообеспеченностью, особенно продуктивной ее частью, которая рассчитывается по данным годового количества осадков. Таблица 7 Среднемноголетние ...
... следует до заморозков. Засилосованные початки в молочно – восковой спелости приравниваются по количеству кормовых единиц (на сухое вещество) к спелому зерну кукурузы. Следовательно, целесообразно их убирать и силосовать отдельно от стеблей и листьев. Технология возделывания и уборки кукурузы Уточни с препадом на счет дат и вид работ. 1 и 2 переставь местами строчки. № Виды работ Объем ...
0 комментариев