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

7954. Педагогика. Учебник 2.86 MB
  В учебном пособии раскрываются антропологические, аксиологические основы педагогики, теория и практика целостного педагогического процесса организационно-деятельнсстные основы формирования базовой культуры школьника. Дается характеристика педагогич...
7955. Психология и педагогика. Учебник для вузов 2.69 MB
  Учебник представляет собой компактный и высокоинформативный очерк психологии и педагогики. Эта книга задумана как попытка удовлетворить любознательность и потребность студентов в знаниях о психологии человека, механизмах и закономерностях памяти...
7956. Педагогика для студентов педагогических учебных заведений 3.18 MB
  ПЕДАГОГИКА Пособие создано с учетом закономерностей развития и формирования у будущих учителей педагогического профессионализма. В пособие включены материалы не только школьной, но и вузовской дидактики, что расширяет возможности свободы выбора студ...
7957. Поисковая оптимизация - SEO 137 KB
  Введение. Цели курса. Кто такие оптимизаторы. Спрос на услуги оптимизации порождает рост предложения. Для кого же делают сайты? Белое и черное в работе оптимизатора. Виды сайтов, их аудитория, источники входящего потока посети...
7958. Предмет і метод політичної економії 421 KB
  Предмет і метод політичної економії 1. Предмет політичної економії: а) зародження і розвиток предмету б) трактування різними школами в) економічні категорії і закони. 2. Методи економічних досліджень. 3. Функції політичної економії: а) основ...
7959. Культурология. Лекции. Предмет и функции культурологии 498.5 KB
  Тема № 1. Предмет и функции культурологи. История становления представлений о культуре. Культура относится к числу древнейших явлений человеческой жизни. Однако интерес к ее изучению и осмыслению как особого явления действительности сложился относит...
7960. Понятие, сущность и классификация страхования 615 KB
  Понятие, сущность и классификация страхования Понятие и сущность страхования Понятие и сущность Страхование - это отношения по защите имущественных интересов граждан и юридических лиц при наступлении определенных непредвиденных неблагоприятных ...
7961. Ґендерні стереотипи 30.37 KB
  Ґендерні стереотипи Мета: розвивати в учнів критичне ставлення щодо стереотипів, успадкованих нами з культури, та щодо образів, тиражованих засобами масової інформації проаналізувати поширені в суспільстві упередження про те, що означає бути чолові...
7962. Поняття світу. Проблема єдності світу 48 KB
  Тема уроку. Поняття світу. Проблема єдності світу. Мета: Розглянути поняття світу та проблеми єдності світу розвивати вміння критично аналізувати різні точки зору на певну проблему виховувати толерантне ставлення до права іншої людини мати власні ...