События, вызывающие приостанов выполнения, и их адреса
Как уже говорилось во второй главе, процессы приостанавливаются до наступления определенного события, после которого они "пробуждаются" и переходят в состояние "готовности к выполнению" (с выгрузкой и без выгрузки из памяти). Такого рода абстрактное рассуждение недалеко от истины, ибо в конкретном воплощении совокупность событий отображается на совокупность виртуальных адресов (ядра). Адреса, с которыми связаны события, закодированы в ядре, и их единственное назначение состоит в их использовании в процессе отображения ожидаемого события на конкретный адрес. Как для абстрактного рассмотрения, так и для конкретной реализации события безразлично, сколько процессов одновременно ожидают его наступления. Как результат, возможно возникновение некоторых противоречий. Во-первых, когда событие наступает и процессы, ожидающие его, соответствующим образом оповещаются об этом, все они "пробуждаются" и переходят в состояние "готовности к выполнению". Ядро выводит процессы из состояния приостанова все сразу, а не по одному, несмотря на то, что они в принципе могут конкурировать за одну и ту же заблокированную структуру данных и большинство из них через небольшой промежуток времени опять вернется в состояние приостанова (более подробно об этом шла речь в главах и ). На изображены несколько процессов, приостановленных до наступления определенных событий.
Рисунок 6.30. Процессы, приостановленные до наступления событий, и отображение событий на конкретные адреса
Еще одно противоречие связано с тем, что на один и тот же адрес могут отображаться несколько событий. На , например, события "освобождение буфера" и "завершение ввода-вывода" отображаются на адрес буфера ("адрес A"). Когда ввод-вывод в буфер завершается, ядро возобновляет выполнение всех процессов, приостановленных в ожидании наступления как того, так и другого события. Поскольку процесс, ожидающий завершения ввода-вывода, удерживает буфер заблокированным, другие процессы, которые ждали освобождения буфера, вновь приостановятся, ибо буфер все еще занят. Функционирование системы было бы более эффективным, если бы отображение событий на адреса было однозначным. Однако на практике такого рода противоречие на производительности системы не отражается, поскольку отображение на один адрес более одного события имеет место довольно редко, а также поскольку выполняющийся процесс обычно освобождает заблокированные ресурсы до того, как начнут выполняться другие процессы. Стилистически, тем не менее, механизм функционирования ядра стал бы более понятен, если бы отображение было однозначным.
|
алгоритм sleep входная информация: (1) адрес приостанова (2) приоритет выходная информация: 1, если процесс возобновляется по сиг- налу, который ему удалось уловить; вызов алгоритма longjump, если процесс возобновляется по сигналу, который ему не удалось уловить; 0 - во всех остальных случаях; { поднять приоритет работы процессора таким образом, чтобы заблокировать все прерывания; перевести процесс в состояние приостанова; включить процесс в хеш-очередь приостановленных процес- сов, базирующуюся на адресах приостанова; сохранить адрес приостанова в таблице процессов; сделать ввод для процесса приоритетным; если (приостанов процесса НЕ допускает прерываний) { выполнить переключение контекста; /* с этого места процесс возобновляет выполнение, когда "пробуждается" */ снизить приоритет работы процессора так, чтобы вновь разрешить прерывания (как было до приостанова про- цесса); возвратить (0); } /* приостанов процесса принимает прерывания, вызванные сигналами */ если (к процессу не имеет отношения ни один из сигналов) { выполнить переключение контекста; /* с этого места процесс возобновляет выполнение, когда "пробуждается" */ если (к процессу не имеет отношения ни один из сигна- лов) { восстановить приоритет работы процессора таким, каким он был в момент приостанова процесса; возвратить (0); } } удалить процесс из хеш-очереди приостановленных процес- сов, если он все еще находится там; восстановить приоритет работы процессора таким, каким он был в момент приостанова процесса; если (приоритет приостановленного процесса позволяет принимать сигналы) возвратить (1); запустить алгоритм longjump; } |
Рисунок 6.31. Алгоритм приостанова процесса
