Презентация на тему "Процессы и потоки в ОС РВ"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  1 Управление процессами и потоками

• 
  Слайд 2

  Процессы и потоки в ОС РВ

  Под понятием задачи в терминах ОС и программных комплексов могут пониматься два типа единиц работы: процессы и потоки (нити). Процесс - обобщенное представление задачи, независимый модуль программы или весь исполняемый файл целиком с его адресным пространством, состоянием регистров процессора, счетчиком команд, кодом процедур и функций. Поток - составная часть процесса, обозначает последовательность исполняемого кода. 2

• 
  Слайд 3

  Состояния потока

  3 Типичный граф состояний потока в многозадачной среде

• 
  Слайд 4

  Диспетчеризация потоков

  Потоки имеют одинаковый приоритет: FIFO(FirstInput FirstOutput) – Первый Вошел Первый Вышел. Карусельная многозадачность (roundrobin). Потоки имеют разный приоритет: Приоритетная многозадачность, Адаптивная многозадачность. Вытесняющая приоритетная многозадачность. ОСРВ должна обеспечивать многозадачность с поддержкой вытесняющей приоритетной методики диспетчеризации ОС должна иметь достаточно большое (определяется масштабом задачи) количество приоритетов Читаем примечания: 4

• 
  Слайд 5

  Механизмы синхронизации

  Взаимное исключение Самые общие методы получения исключительного доступа к разделяемым ресурсам - это: запрещение прерываний; проба - и - установка; отключение диспетчеризации; использование семафоров.  Запрещение и разрешение прерываний Запретить прерывания; Осуществить доступ (чтение/запись переменных); Разрешить прерывания; 5

• 
  Слайд 6

  Проба - и - Установка

  Запретить прерывания;      Если ('Переменная доступа'==0) {      Установить переменную в 1;      Разрешить прерывания;      /*Доступ разрешён*/      Произвести доступ к ресурсам;      Запретить прерывания;      Установить переменную доступа в ноль;      Разрешить прерывания;      } иначе  {         Разрешить прерывания;         /*Доступ запрещён, попробуйте позже*/        } Блокировка диспетчеризации voidFunction (void) { OSSchedLock(); . ./*Здесь доступ к разделяемым данным разрешён, прерывания разрешены */ . OSSchedUnlock(); } 6

• 
  Слайд 7

  Семафоры

  Семафоры применяются чтобы: управлять доступом к разделяемым ресурсам; сигнализировать наступление события; позволять двум потокам синхронизировать их деятельность. Семафор - это ключ, которым должен овладеть поток, чтобы продолжить выполнение. Есть два типа семафоров: двоичные и счётные. 7

• 
  Слайд 8
  

  Существуют три основные операции, которые можно производить с семафорами - это Инициализация INITIALIZE (или CREATE), Ожидание WAIT (или PEND) и Освобождение SIGNAL (или POST). 8

• 
  Слайд 9

  Скрытый семафор

  INT8U CommSendCmd(char *cmd, char *response, INT16U timeout) { Овладеть семафором порта; Послать команду устройству; Ожидать ответа(timeout); если(таймаут вышел) { Освободить семафор; Возвратить код ошибки; } иначе { Освободить семафор; Возвратить код отсутствия ошибки; } } 9

• 
  Слайд 10

  Применение счётного семафора

  10

• 
  Слайд 11

  Инверсия приоритетов

  11

• 
  Слайд 12

  Защита от инверсии приоритетов

  Наследование приоритетов- наследование низкоприоритетным потоком, захватившим ресурс, приоритета от высокоприоритетного потока, которому этот ресурс нужен Протокол Предельного Приоритета (PriorityCeilingProtocol)- добавление к стандартным свойствам объектов синхронизации параметра, определяемого максимальным приоритетом потока, которые к этому объекту обращаются 12

• 
  Слайд 13

  Протокол наследования приоритета

  13

• 
  Слайд 14

  Протокол увеличения приоритета

  14

• 
  Слайд 15

  Взаимная блокировка

  15

• 
  Слайд 16

  Временные характеристики ОСРВ

  время отклика на прерывание — время между фактическим возникновением прерывания и началом обработки первой инструкции обработчика прерывания; время переключения потока управления — время переключения между двумя потоками в одном процессе; время переключения контекста процесса (только для ОС, поддерживающих модель процессов) — время переключения между двумя потоками управления, принадлежащими двум различным процессам. ОСРВ должна обеспечивать стабильность временных параметров. 16

• 
  Слайд 17
  

  17

• 
  Слайд 18

  Современные ОСРВ

  ОСРВ VxWorks AE 1.1. Построена по принципам монолитной операционной системы. Поддерживает приоритетную вытесняющую многозадачность в комбинации с карусельной многозадачностью. Новшество - защищенные домены. ОСРВ WindowsCE.NET. Архитектура соответствует монолитной модели архитектуры ОС, однако для повышения масштабируемости часть сервисов системы оформлены как отдельные модули, взаимодействующие с ядром по технологии COM. Система поддерживает вытесняющую приоритетную многозадачность в комбинации с карусельной и FIFOмногозадачностями. 18

• 
  Слайд 19
  

  QNX 6.5 Строится на базе микроядра с организованными по технологии клиент – сервер сервисами, вынесенными на уровень пользовательских приложений. Микроядро системы выступает в качестве диспетчера сообщений, переадресовывая системные вызовы прикладных программ клиентов к соответствующим серверам сервисов и обратно. 19

• 
  Слайд 20
  

  Результаты сравнительного тестирования ОСРВ QNX 6.1, VxWorks и Windows CE.NET 20