Интернет магазин китайских планшетных компьютеров



Компьютеры - Монитор (синхронизация)

30 марта 2011


Оглавление:
1. Монитор (синхронизация)
2. Условные переменные
3. История



в языках программирования, высокоуровневый механизм взаимодействия и синхронизации процессов, обеспечивающий доступ к неразделяемым ресурсам. Подход к синхронизации двух или более компьютерных задач, использующих общий ресурс, обычно аппаратуру или набор переменных.

При многозадачности, основанной на мониторах, компилятор или интерпретатор прозрачно для программиста вставляет код блокировки-разблокировки в соответствующим образом оформленные процедуры, избавляя программиста от явного обращения к примитивам синхронизации.

Изобретён Пером Бринчем Хансеном, впервые воплощён в языке Concurrent Pascal и использован для структурирования межпроцессного взаимодействия в операционной системе Solo.

Взаимоисключительность

Монитор состоит из:

  • набора процедур, взаимодействующих с общим ресурсом
  • мьютекса
  • переменных, связанных с этим ресурсом
  • инварианта, который определяет условия, позволяющие избежать состояние гонки

Процедура монитора захватывает мьютекс перед началом работы и держит его или до выхода из процедуры, или до момента ожидания условия. Если каждая процедура гарантирует, что перед освобождением мьютекса инвариант истиннен, то никакая задача не может получить ресурс в состоянии, ведущем к гонке.

Простой пример. Рассмотрим монитор, выполняющий транзакции банковского счёта.

monitor account {
  int balance := 0
  
  function withdraw {
    if amount < 0 then error "Счёт не может быть отрицательным"
    else if balance < amount then error "Недостаток средств"
    else balance := balance - amount
  }
  
  function deposit {
    if amount < 0 then error "Счёт не может быть отрицательным"
    else balance := balance + amount
  }
}

Инвариант здесь просто утверждает, что баланс должен отразить все прошедшие операции до того, как начнётся новая операция. Обычно это не выражено в коде, но подразумевается и может быть упомянуто в комментариях. Однако, есть языки программирования, такие как Эйфель или D, которые могут проверять инварианты. Блокировка добавлена компилятором. Это делает мониторы безопаснее и удобнее, чем другие подходы, требующие от программиста вручную добавлять операции блокировки-разблокировки, — поскольку программист может забыть добавить их.



Просмотров: 2142


<<< Критическая секция
Мьютекс >>>