30506

Процессы и потоки. Объекты межпроцессной синхронизации. Понятие гонок и взаимной блокировки

Доклад

Математика и математический анализ

Понятие гонок и взаимной блокировки Доска Ответ В компьютерных науках поток выполнения англ. Реализация потоков выполнения и процессов в разных операционных системах отличается друг от друга но в большинстве случаев поток выполнения находится внутри процесса. Несколько потоков выполнения могут существовать в рамках одного и того же процесса и совместно использовать ресурсы такие как память тогда как процессы не разделяют этих ресурсов. В частности потоки выполнения разделяют инструкции процесса его код и его контекст значения...

Русский

2013-08-24

56.12 KB

4 чел.

38. Процессы и потоки. Объекты межпроцессной синхронизации. Понятие гонок и взаимной блокировки

Доска

Ответ

В компьютерных науках поток выполнения (англ. Thread — нить) является наименьшей единицей обработки, исполнение которой может быть назначено операционной системой. Реализация потоков выполнения и процессов в разных операционных системах отличается друг от друга, но в большинстве случаев поток выполнения находится внутри процесса. Несколько потоков выполнения могут существовать в рамках одного и того же процесса и совместно использовать ресурсы, такие как память, тогда как процессы не разделяют этих ресурсов. В частности, потоки выполнения разделяют инструкции процесса (его код) и его контекст (значения переменных, которые они имеют в любой момент времени).

На одном процессоре многопоточность обычно происходит путём временного мультиплексирования (как и в случае многозадачности): процессор переключается между разными потоками выполнения. Это переключение контекста обычно происходит достаточно часто, чтобы пользователь воспринимал выполнение потоков или задач как одновременное. В многопроцессорных и многоядерных системах потоки или задачи могут реально выполняться одновременно, при этом каждый процессор или ядро обрабатывает отдельный поток или задачу.

Потоки выполнения отличаются от традиционных процессов многозадачной операционной системы тем, что:

  1. процессы, как правило, независимы, тогда как потоки выполнения существуют как составные элементы процессов
  2. процессы несут значительно больше информации о состоянии, тогда как несколько потоков выполнения внутри процесса совместно используют информацию о состоянии, а также память и другие вычислительные ресурсы
  3. процессы имеют отдельные адресные пространства, тогда как потоки выполнения совместно используют их адресное пространство
  4. процессы взаимодействуют только через предоставляемые системой механизмы связей между процессами
  5. переключение контекста между потоками выполнения в одном процессе, как правило, быстрее, чем переключение контекста между процессами.

Методы межпроцессной синхронизации:

  1. Файл
  2. Сигнал

Фактически, сигнал — это асинхронное уведомление процесса о каком-либо событии. Когда сигнал послан процессу, операционная система прерывает выполнение процесса. Если процесс установил собственный обработчик сигнала, операционная система запускает этот обработчик, передав ему информацию о сигнале. Если процесс не установил обработчик, то выполняется обработчик по умолчанию.

  1. Сокет
  2. Канал
  3. Именованный канал
  4. Семафор

Семафор — объект, позволяющий войти в заданный участок кода не более чем n потокам. Определение введено Эдсгером Дейкстрой.

Семафоры используются при передаче данных через разделяемую память.

  1. Разделяемая память

Техника разделяемой памяти позволяет осуществить обмен информацией не через ядро, а используя некоторую часть виртуального адресного пространства, куда помещаются и откуда считываются данные.

  1. Обмен сообщениями
  2. Проецируемый в память файл

Является методом ввода/вывода через отображение файла на память и естественным образом реализует выделение страниц по запросу, поскольку изначально содержимое файла не читается с диска и не использует физическую память вообще.

  1. Очередь сообщений
  2. Почтовый ящик

Состояние гонки (англ. race condition) — ошибка проектирования многопоточной системы или приложения, при которой работа системы или приложения зависит от того, в каком порядке выполняются части кода.

Взаимная блокировка (англ. deadlock) — ситуация в многозадачной среде или СУБД, при которой несколько процессов находятся в состоянии бесконечного ожидания ресурсов, занятых самими этими процессами.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

4953. Урок - основная форма организации обучения 262 KB
  Введение Учитель, если он не урокодатель, а творец, создает урок как произведение педагогического мастерства, создает его для детей и вместе с детьми. Хороший урок имеет свое лицо, своеобразие, которое обеспечивается индивидуальным стилем уч...
4954. Навечно в памяти народной молодогвардейцев имена 259.5 KB
  Цель: Вспомнить имена героев-молодогвардейцев. Развитие познавательных интересов, уважительности к старшим поколениям, воспитание гражданина- патриота, формирование устойчивого интереса к истории родного края, приобщение к поисковой деятельност...
4955. Бази даних. Системи управління базами даних. Конспекти уроків 198.5 KB
  Бази даних. Системи управління базами даних Вступ Нині в багатьох сферах: торгівлі, в транспорті, в медицині, в усіх галузях науки та виробництва активно використовуються найрізноманітніші системи управління численними базами даних. Отже, будь...
4956. Освоение SQL и PL/SQL Oracle Лабораторные работы 1.76 MB
  Учебное пособие является руководством по выполнению лабораторных работ, целью которых является практическое освоение SQL и PL/SQLOracle. Запросы и другие команды SQL объединены в шесть тем, каждая из которых соответствует одной лабораторной ра...
4957. Построение и функционирование Интернета 98.5 KB
  Дать описание информационных ресурсов Интернета. Internet - одно из самых выдающихся открытий 20 века. В развитых странах мира большинство людей получают самую последнюю информацию из этой сети. Так для чего же нужен Internet? Самое главное предназн...
4958. Создание вашей первой программы на C++ 436.5 KB
  Создание вашей первой программы Все вы использовали компьютерные программы, такие как текстовый процессор, электронные таблицы и даже Microsoft Windows. Компьютерные программы, или программное обеспечение, представляют собой файлы, содержащие инстру...
4959. Более внимательный взгляд на C++ 65.5 KB
  Более внимательный взгляд на C++ В уроке 1 вы создали несколько программ на C++. В то время ваша цель заключалась в том, чтобы понять процесс создания и компиляции программ на C++, а не в том, чтобы понять операторы C++. В данном уроке вы впервые бо...
4960. Вывод сообщений на экран на C++ 170 KB
  Вывод сообщений на экран Все программы на C++, созданные вами в уроках 1 и 2, использовали выходной поток cout для вывода сообщений на экран. В этом уроке вы будете использовать cout для вывода символов, целых чисел, например 1001, и чисел с плавающ...
4961. Программы хранят информацию в переменных 130.5 KB
  Программы хранят информацию в переменных Все программы, представленные в уроках 1ש, были очень простыми. Однако по мере того, как ваши программы начинают выполнять более многоплановые задачи, они должны хранить информацию во время выполнения. ...