Referat orınlaǵan: Allanazarov s qabıllaǵan

Processlerdi rejelestiriw

Hár dayım, shegaralanǵan resurslar hám olardıń bir neshe paydalanıwshıları menen is qurılǵanda, máselen, mısal ushın miynet toparında aylıq fondın bólistiriw deyik, biz bar resurslardı paydalanıwshılar ortasında bólistiriw menen shuǵıllanıwımizǵa tuwrı keledi, yaki basqasha aytqanda resurslardan paydalanıwdı rejelestiriwimizge tuwrı keledi. Bunday rejelestiriw anıq qoyılǵan maqsetlerge (yaǵniy, máselen, resurslardı salıstırıw esabınsha biz nege iye bolmaqshımız) hám bul maqsetlerge mas hám paydalanıwshı parametrlerine tayanatuǵın algoritmlerge iye bolıw kerek.

Kóp programmalastırıwtırılǵan esaplaw sistemasınıń islewi onıń ortalıǵında bir waqıttıń ózinde bir neshe parallel processlerdiń rawajlanıwı menen xarakterlenedi. Parallel processler ózleriniń rawajlanıwında kóbinese birdey sistema resurslarınan paydalanadı, yaǵnıy olar birge paydalanadı. Bul ulıwma dereklerden ayrımları tek processler izbe-iz paydalanıwdı talap etedi, yaǵnıy bir waqıttıń ózinde ulıwma resurstan tek bir process paydalanıwı múmkin. Bul derekler dodalaw dep ataladı. Zárúrli resurslardan izbe-iz paydalanıwdı támiyinlew ushın olarǵa kiriwdi sinxronlastırıw zárúr.

Sinxronizatsiya procesi, ulıwma alǵanda, tómendegishe. Eger bir neshe processler zárúrli derekten bóliniw rejiminde paydalanbaqshı bolsa, olar ózleriniń háreketlerin sonday resurs menen sinxronlawları kerek, bunday resurs mudamı olardan birewiniń qálewinde boladı. Eger házirde bir process júdá zárúrli derekten paydalanıp atırǵan bolsa, ol jaǵdayda bul derekke mútáj bolǵan barlıq basqa processlerge kiriw qadaǵan etiliwi kerek hám ol bos bolaman degenge shekem ku’tiń. Eger sistema processlerdiń zárúrli resurslarǵa bir waqıttıń ózinde kiriwinen qorǵamasa, sistemada qátelerdi anıqlaw hám ońlaw qıyın bolıwı múmkin. Bunday qátelerdiń payda bolıwınıń tiykarǵı sebebi sonda, processler hár túrlı tezlikte rawajlanadı hám bul stavkalar processlerdiń ózine boysınbaydı hám bir-birine belgisiz. Keliń, zárúrli dereklerge kiriwde sinxronizatsiya jetispewi processti orınlaw nátiyjelerine qanday tásir etiwine tiyisli bir neshe mısallardı kórip shıǵamız.

R1 hám R2 eki básekilesiwshi process X ulıwma ózgeriwshisiniń mánisin sinxron túrde asırıp, onıń ma`nisin olardıń jergilikli estelik maydanları R1 hám R2 ge aldınan oqıp chiqsin.

Р1: (1) R1:=X; (2) R1:=R1+1; (3) X:=R1;

P2: (4) R2:=X; (5) R2:=R2+1; (6) X:=R2;

P1 hám P2 processleri hár túrlı orınlanıw tezligine iye bolıwı múmkinligi sebepli hár qanday ámeller izbe-izligi waqıt ishinde ámelge asıwı múmkin. Mısalı, eger 1 hám 3 ámellerdi orınlaw aralıǵında keminde 4-6 operatsiyalardan biri orınlansa, ol halda X ózgeriwshisiniń mánisi (X+2) emes, bálki (X+1) boladı. Eger biz P1 hám P2 processleri biletlerdi satıp atırǵan dep esaplasaq hám X ózgeriwshisi qashannan berli satılǵan biletler sanın anıqlasa, ol halda nadurıs óz-ara tásir nátiyjesinde birdey otırǵısh ushın bir neshe biletler satıladı.

Ekinshi mısal retinde kárxana jumısshısı jazıwlarında túrli tarawlardı ózgertiretuǵın bir neshe processler keltirilgen. ADDRESS procesi xızmetkerdiń úy adresin, STATUS procesi bolsa xızmetkerdiń lawazımı hám mıynet haqın ózgertiredi. Hár bir process pútkil jazıwdı óziniń jumısshı estelik maydanına kóshiredi. Hár bir process IVANOV jazıwın qayta islewi kerek. Aytayıq, ADDRESS procesi IVANOV jazıwın óz jumıs ornına kóshirgen, lekin ol dúzetilgan jazıwdı qayta jazıwdan aldın, STATUS procesi túp IVAN jazıwın jumıs ornına dúzetken. Dúzetilgen jazıwdı birinshi bolıp "XIZMATSHILER" faylına qayta jazǵan process tárepinen kiritilgen ózgerisler joǵaladı jáne bul haqqında hesh kim bilmewi múmkin.

Birgelikte ózgeriwshilerge tártipke salınbaǵan kirisiw sebepli básekilesetuǵın processlerdiń nadurıs orınlanıwın aldın alıw ushın óz-ara shıǵarıp taslaw sıyaqlı túsinikti kiritiw kerek, bul eki yamasa odan artıq processlerdiń birge ózgeriwshilerge parallel túrde kiriwine tosqınlıq etedi. Óz-ara baylanis qılıwdı quraytuǵın qurallardı OS-ǵa eńgiziwden tısqarı, óz-ara tásir etiwshi processlerdiń jumısın sinxronlastıratuǵın qurallardı da óz ishine alıwı kerek. Bunday qurallardan paydalanıw óz-ara tásir etiwshi processlerge maǵlıwmatlardı tuwrı almaslaw imkaniyatın beredi, sonda olardıń ulıwma jumısı tuwrı orınlanıwı mu’mkin. Ulıwma resurslardan paydalanatuǵın óz-ara baylanıslı processlerdiń ádetiy mısalı ПОСТАВЩИК-ПОТРЕБИТЕЛЬ wazıypası bolıp tabıladı.

Sonday etip, óz-ara tásir etiwshi hár qıylı processlerdi shólkemlestiriwde programmalıq kózqarastan zárúrli resursların anıqlaytuǵın ulıwma ózgeriwshilerge tuwrı kirisiw mashqalasın sheshiw kerek. Programmalardıń zárúrli dáreklerine kiretuǵın jaylar dodalaw intervallar yamasa dodalaw bólimler (critical section) dep ataladı. Bul mashqalanıń sheshimi júdá zárúrli derekke bunday kirisiwdi shólkemlestiriwden ibarat bolıp, onıń zárúrli bólimine tek bir process kiriwi múmkin.

Process óziniń zárúrli aralıǵında bolǵanda, basqa processler ózleriniń orınlanıwın dawam ettiriwleri múmkin, biraq olardıń zárúrli bólimlerine kirmesten. Óz-ara shıǵarıp taslaw tek processler ulıwma, birge paydalanılatuǵın maǵlıwmatlarǵa kiritiw waqıtında kerek boladı. Eger processler qarama-qarsı jaǵdaylarǵa alıp kelmeytuǵın operatsiyalardı orınlap atırǵan bolsa, olar parallel túrde islewi kerek. Process óziniń zárúrli aralıǵın waz keshiw etkende, olardıń zárúrli bólimlerine kiriwdi ku’tip atırǵan basqa processlerden birine orınlawdı dawam ettiriw ushın ruxsat beriw kerek, yaǵnıy onıń zárúrli aralıǵına kiriwge ruxsat beriw kerek.

Óz-ara shıǵarıp taslaw mashqalası tómendegishe qáliplestiriliwi múmkin:

• 
  qálegen waqıtta onıń zárúrli bóleginde tek bir process bolıwı kerek;
  
• 
  hesh qanday process óz zárúrli bóleginde máńgi bolmawı kerek;
  
• 
  hesh qanday process óziniń zárúrli bólegine kiriwdi sheksiz ku’tpewi kerek.
  

Óziniń zárúrli bóleginen sırtdaǵı process, olardıń zárúrli intervalların kiritiwdi ku’tip atırǵan basqa processlerdi blokirovka etpewi kerek. Eger eki process bir waqıttıń ózinde óz dodalaw intervalların kiritiwdi qálese, ol jaǵdayda olardan qay-qaysısı haqqında qarar qabıllawdı belgisiz múddetke qaldırmawı kerek. Eger onıń zárúrli aralıǵindaǵı process tábiy yamasa ózgeshe tárzde tamamlansa, óz-ara shıǵarıp taslaw rejimi waqtınsha biykar etiliwi kerek, sonda basqa processlerden biri onıń zárúrli bólegine kiriwi múmkin.

Parallel processlerdi sinxronlastırıw máselesin sheshiw ushın zamanagóy operatsion sistemalar quramınan programmalıq-apparat qurallar ushın tiykar bolıp kelgen júdá kóp hár qıylı jandasıwlar usınıs etilgen.