Ma'ruza Real vaqt tizimlarining asosiy tushunchalari. Real vaqt tizimlarining tuzilishi, tarkibi va asosiy texnik va texnologik ko'rsatkichlari

Ta'rif. Semafor - sinxronizatsiya ob'ekti bo'lib , u bir vaqtning o'zida ma'lum bir manbaga kirish huquqiga ega bo'lgan foydalanuvchilar (topshiriqlar, jarayonlar) sonini belgilaydi . ­Har bir semafor hisoblagich (semafor qiymati) va kutish navbati (jarayonlar, hisoblagichning ma'lum bir qiymatni qabul qilishini kutayotgan vazifalar) bilan bog'langan. Farqlash:

• 
  ikkilik (mantiqiy) semaforlar muhim umumiy resursni himoya qilish uchun o'zaro istisno mexanizmi; bunday semaning hisoblagichining boshlang'ich qiymati 1 ga teng;
  
• 
  hisoblash semaforlari bir vaqtning o'zida cheklangan belgilangan miqdordagi vazifalardan ko'p bo'lmagan n tomonidan ishlatilishi mumkin bo'lgan resursni himoya qilish uchun o'zaro istisno mexanizmi ; bunday semaning hisoblagichining boshlang'ich qiymati n.
  

Semaforlarda quyidagi elementar amallar aniqlanadi ( k . dan past). = 1 mantiqiy semaforlar uchun)

• 
  semadan k tani oling, ya'ni. hisoblagichni k ga kamaytiring (agar hisoblagichda k bo'lmasa , u holda bu operatsiya vazifani semaforda kamida k borligini kutish holatiga qo'yadi va uni kutish navbatining oxiriga qo'shadi. bu semafor);
  
• 
  birliklarga qaytish , ya'ni. hisoblagichni k ga oshiring (agar semafor boshqa vazifani kutayotgan bo'lsa va unga bitta hisoblagichning yangi joriy qiymatidan ko'p bo'lmasa, uni faollashtirish, kutish navbatdan olib tashlash va joriy vazifani oldindan belgilash mumkin, masalan , agar uning ustuvorligi yuqoriroq bo'lsa);
  
• 
  k birlik olishga harakat qiling (agar hisoblagich > k birlik bo'lsa, undan k birlik oling ­, aks holda vazifani kutish holatiga o'tkazmasdan semafor bandi ko'rsatkichini qaytaring);
  
• 
  semaforni tekshiring, ya'ni. hisoblagichning qiymatini oling;
  
• 
  semaforni blokirovka qilish, ya'ni. undan qancha birlik bor bo'lsa, shuncha birlik oling (bir vaqtning o'zida, ba'zida bu operatsiya ikki xil bo'ladi: hozir qancha bo'lsa, shuncha qabul qiling yoki boshlang'ich daqiqada qancha bo'lsa, shuncha qabul qiling, ya'ni, maksimal ­mumkin bo'lgan raqam, ya'ni oxirgi odatda qulf deb ataladi, chunki bunday vazifa resursga mutlaq egalik qiladi);
  
• 
  semaforni ochish, ya'ni. blokirovka qilish buyrug'i bo'yicha ushbu vazifa tomonidan olingan jami birliklarni qaytaring.
  

Ikkilik semaforlarning mantiqiy tuzilishi ayniqsa sodda. Yaratilganda semafor hisoblagichi 1 ga ishga tushiriladi ­. Unga kirish uchun ikkita ibtidoiy operatsiya aniqlanadi:

• 
  Get ( s ) - olish (yoki yopish) semafor s , ya'ni . resurs so'rash; bu amal 1 hisoblagichdan ayiradi;
  
• 
  Put ( s ) - semaforni qaytarish (yoki ochish), ya'ni. resursni chiqarish; bu operatsiya hisoblagichga 1 qo'shadi .­
  

Ushbu operatsiyalar bo'linmas, ya'ni . ularni bajarish vaqtida vazifalarni almashtirish taqiqlanadi. Ish paytida hisoblagichning holati quyidagicha bo'lishi mumkin:

• 
  1 - resurs bepul,
  
• 
  0 - resurs band, kutish navbati bo'sh,
  
• 
  m < 0 - resurs band, |w| mavjud vazifalar.
  

Bir misolni ko'rib chiqing.

1. 
   A. _ Oling - vazifa A resursni o'z zimmasiga oldi,
   
2. 
   C. _ Oling - C vazifasi band bo'lgan resursni so'radi, shuning uchun C vazifasi bloklangan ­va kutish navbatiga qo'yilgan,
   
3. 
   B. Oling - B vazifasi band bo'lgan resursni so'radi , shuning uchun B vazifasi bloklanadi ­va kutish navbatiga qo'yiladi,
   
4. 
   A. _ Qo'ying - vazifa A kutish navbatdagi birinchi vazifaga o'tkazilgan resursni chiqardi, ya'ni. C (bu o'z navbatida faollashtirilgan),
   
5. 
   S. Put - C vazifasi kutish navbatdagi birinchi vazifaga o'tkazilgan resursni chiqardi, ya'ni. B (bu o'z navbatida faollashadi),
   
6. 
   B. Qo'yish - B topshirig'i Resursni bo'shatdi , u Get chaqiradigan birinchi vazifaga o'tadi .
   

Ba'zan shaxsiy yoki shaxsiy semaforlar ko'rib chiqiladi. Bunday sema T vazifasi bilan darhol yopiq holatda yaratiladi . Bunday holda, T vazifasi faqat Get funktsiyasini va boshqa barcha vazifalarni - faqat Put funktsiyasini chaqirish huquqiga ega . Bunday semaforlar yordamida mijoz-server tipidagi vazifalar o'rtasida almashinuvni tashkil qilish oson. Vazifa Tt (server) boshlangandan so'ng darhol xususiy semafor ­St yaratadi va funksiyani chaqiradi St - GetQ . Shunday qilib, u semafor Sit chiqarilgunga qadar bloklanadi . Vazifa T% (mijoz) ishga tushirilgandan so'ng darhol shaxsiy semaforni yaratadi S % , Tt topshirig'i bilan birgalikda xotirada ma'lumotlarni tayyorlaydi va funksiyani chaqiradi St - PutQ . Bu Tt vazifasining faollashishiga olib keladi - Th topshiriq davom etadi va ­Sz funksiyasini chaqiradi - GetQ , S semafor chiqarilguncha blokirovka qilish -2, - Vazifa Tt (server) ma'lumotlarni qayta ishlash oxirida funktsiyalarni chaqiradi Sz - PutQ , St - GetQ , T% (mijoz) vazifasini faollashtirish ­va o'zini blokirovka qilish. Quyida mijoz-server o'zaro aloqasini amalga oshirishning boshqa usullarini ko'rib chiqamiz.
Ishlanmalar