Взаимное исключение критических интервалов

Принцип взаимоисключения является общим принципом, который положен в основу всех механизмов синхронизации процессов. Он заключается в следующем: каждый процесс, который обращает к критическим ресурсам, должен запретить для всех других процессов одновременного с ним использования этого ресурса.

Для того чтобы было найдено решение проблемы взаимного исключения критических интервалов должны выполняться следующие условия:

· внутри критического интервала во всякий момент времени может находиться только один процесс;

· любой процесс, который хочет войти в критический интервал, при условии, если на данный момент времени ни один процесс не находится в критическом интервале, должен получить разрешение без какой-либо задержки;

· не один процесс не должен бесконечно долго ждать разрешения на вход в критический интервал, при условии, если ни один процесс не будет находиться внутри критического интервала бесконечно долго;

Взаимное исключение критических интервалов в однопроцессорной ЭВМ заключается в блокировке внешних прерываний (возможно нарушение управления внешними устройствами, возможны внутренние прерывания при работе с виртуальной памятью), а так же в блокировке переключения на другие процессы, например MONO или MULTI.

Рассмотрим верное поведение процессов на рисунке 1. Процесс А попадает в критическую область в момент времени Т1. Позже, в момент времени Т2, процесс Б пытается попасть в критическую область, но в связи с тем, что в критической области уже находится процесс А, ему это не удается, так как два процесса не могут одновременно находиться в критических областях. Поэтому процесс Б на время переходит в стадию приостановления, пока процесс А выходит из критического интервала (момент времени Т3). Затем процесс B покидает критическую область (момент времени Т4), и всё возвращается в состояние, когда ни одного процесса в критической области не было.

Рисунок 1 – Взаимное исключение с использованием критических интервалов

Дата добавления: 2014-12-16