Giáo an Bài giảng: Công nghệ thông tin về hệ điều hành Chương 3: Đồng bộ tiến trình

Đồng tiến trình Nội dung  Nhu cầu thơng tin tiến trình  Tranh đoạt điều khiển miền găng  Các giải pháp đồng PTIT, 2012 Operating systems Nhu cầu thông tin tiến trình Trong hệ thống, tiến trình có nhu cầu liên lạc với để:  Chia sẻ thông tin  Phối hợp thực công việc PTIT, 2012 Operating systems Mục tiêu đồng  Đảm bảo độc quyền truy xuất  Đảm bảo chế phối hợp tiến trình PTIT, 2012 Operating systems Bài tốn Hai tiến trình P1 P2 truy xuất liệu chung tài khoản ngân hàng: if (So_du > Tien_rut) So_du = So_du – Tien_rut else Access denied! PTIT, 2012 Operating systems Bài toán  P1  P2 if (So_du > Tien_rut) if (So_du > Tien_rut) So_du = So_du – Tien_rut So_du = So_du – Tien_rut else Access denied! PTIT, 2012 else Access denied! Operating systems Bài toán PTIT, 2012 Operating systems Bài toán  Process A Next_free_slot = Put file in slot7 Wait the print job  Process B Next_free_slot = Put file in slot7 Wait for the print job(for ever!!!) PTIT, 2012 Operating systems Tranh đọat điều khiển (race condition) PTIT, 2012 Operating systems Miền găng  Race condition (tương tranh): nhiều tiến trình thực thi mà kết phụ thuộc vào thứ tự thực thi tiến trình  Miền găng (critical section): đoạn chương trình có khả gây lỗi truy xuất tài nguyên chung PTIT, 2012 Operating systems 10 Xây dựng monitor monitor philosopher{ enum (thinking, hungry, eating} state[5]; condition self[5]; void init(); void test(int i); void pickup( int i); void putdown (int i); } PTIT, 2012 Operating systems 33 Khởi tạo monitor  Tất triết gia suy nghĩ… void init (){ for(int i=0; i < 5; i++) state[i] = thinking; } PTIT, 2012 Operating systems 34 Kiểm tra điều kiện trước ăn Nếu TGi đói hai TG bên cạnh khơng ăn TGi ăn void test (int i) { if ((state[i] == hungry) && state[(i + 4)%5] != eating) && state[(i + 1)%5] != eating) self[i].signal(); //Đánh thức TGi state[i] = eating; }  PTIT, 2012 Operating systems 35 Lấy nĩa void pickup(int i) { state[i] = hungry; test(i); if (state[i] != eating) self[i].wait(); //TGi chờ đến lượt } PTIT, 2012 Operating systems 36 Trả nĩa void putdown(int i){ state[i] = thinking; test((i + 4) % 5); test((i + 1) % 5); } PTIT, 2012 Operating systems 37 Cài đặt tiến trình Philosophers pp; Tiến trình i: while(1) { Noncritical-section(); pp.pickup(i); eat(); pp.putdown(i); Noncritical-section(); } PTIT, 2012 Operating systems 38 Một số tập đồng hóa Một biến X chia sẻ hai tiến trình thực đoạn code sau : X = X +1; if ( X == 20) X = 0; while ( TRUE ); Bắt đầu với giá trị X = 0, chứng tỏ giá trị X vượt 20 Dùng semaphore để bảo đảm X không vượt 20 ? PTIT, 2012 Operating systems 39 Một số tập đồng hóa Xét hai tiến trình: P1 {A1; A2} P2 {B1; B2} Dùng semaphore để đồng cho A1 B1 hoàn tất trước A2 hay B2 bắt đầu PTIT, 2012 Operating systems 40 Một số tập đồng hóa P1: w = x1 * x2 P2: v = x3 * x4 Dùng Semaphore để đồng tiến trình bên để kết tốn xác P3: y = v * x5 P4: z = v * x6 P5: y = w * y P6: z = w * z P7: ans = y + z PTIT, 2012 Operating systems 41 Bài tập Xét giải pháp đồng hoá sau : while (TRUE) { int j = 1-i; flag[i]= TRUE; turn = i; while (turn == j && flag[j]==TRUE); critical-section (); flag[i] = FALSE; Noncritical-section (); } Đây có phải giải pháp bảo đảm độc quyền truy xuất không ? PTIT, 2012 Operating systems 42 Bài tập Giả sử máy tính khơng có lệnh TSL, có lệnh Swap có khả hốn đổi nội dung hai từ nhớ thao tác phân chia : void Swap(int a, int b){ int temp; temp = a; a = b; b = temp; } Sử dụng lệnh tổ chức truy xuất độc quyền không ? PTIT, 2012 Operating systems 43 Bài tập  Nếu thuật tốn Petterson khơng dùng biến turn có đảm bảo điều kiện miền găng không? PTIT, 2012 Operating systems 44 Bài tập Xét hai tiến trình sau : process A { while (TRUE) na = na +1; } process B { while (TRUE) nb = nb +1; } Đồng hoá xử lý hai tiến trình trên, sử dụng hai semaphore tổng quát, cho thời điểm có nb < na