GEF 435 Principes des syst

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GEF 435Principes des systèmes dexploitation

• Communication Interprocessus (CIP) II
• (Tanenbaum 2.3)

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Revue

• Quest-ce que la concurrence critique (race
  condition)?
• Quel est le nom de la place dans un programme où
  la concurrence critique peut arriver?
• Quelles sont les quatre requis ou règles que les
  algorithmes de sections critiques doivent
  rencontrer?

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Synopsis

• Exclusion mutuelle sans attente active sleep()
  and wakeup()
• Le problème du producteur/consommateur
• Sémaphores
• Résolution du problème du producteur/consommateur
  avec les sémaphores
• Mutex

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sleep() et wakeup()Peterson

• Recall Petersons Solution

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sleep() et wakeup()

• La solution de Peterson (et aussi linstruction
  TSL que nous avons vue) utilisent lattente
  active ce qui gaspille beaucoup de cycles de CPU
  qui pourraient être utilisés à autres travails
• Autres effets qui sont imprédictibles
• Inversion de priorité Le processus L est dans sa
  région critique. Processus H devient prêt à
  entrer dans sa région critique. Comme processus
  à plus haute priorité, H exécute une attente
  active et ne peut jamais entrer!
• L nexécute jamais plus (Pensez à µC/OS)

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sleep() et wakeup()

• Au lieu de faire de lattente active, quarrive
  til si un processus peut être suspendu pendant
  quil attend dentrer dans sa région critique?
• Crée deux appels de système sleep() et wakeup()
• sleep() cause le processus à bloquer jusquà ce
  quil soit éveillé par un autre processus
• wakeup(procID) éveille un autre processus avec un
  identification spécifique

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Le Problème Producteur/Consommateur

• Quel problème existe ici?

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Le Problème Producteur/Consommateur

• Une façon de réparer ce problème existe ajouter
  une bit wakeupwaiting quant le processus qui est
  déjà éveillé se fait dire de séveiller
• Un processus qui essaie de dormir va décrémenter
  cette bit au lieu de dormir si la bit est réglé
  (gt0)
• Répare ce problème particulier. Que ce passe
  til si nous avons 2 consommateurs, 10, 100

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Sémaphores

• Un nouveau type de variable un sémaphore, a été
  introduit en 1965 par Dijkstra pour entreposer
  les appels éveille pour utilisation future
• Le sémaphore peut avoir la valeur 0, indiquant
  quaucun éveil nest sauvé, ou une valeur
  positive quelconque, indiquant les éveils
  accumulés
• Utilise deux opérations down() et up() pour
  opérer les sémaphores

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Sémaphores

• Opération des sémaphores
• Lopération down() vérifie pour voir si le
  sémaphore est plus grand que 0. Si oui,
  décrémente la valeur et continue
• Si non, le processus qui a appelé down() sendort
• La vérification de la valeur, le changement et
  laction de sendormir est un action atomique
  (indivisible)
• Cette indivisibilité est essentiel pour résoudre
  la concurrence mutuelle!

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Sémaphores

• Lopération des sémaphores
• Lopération up() essaie dincrémenter le
  sémaphore. Si il y a un processus qui dort sur
  le sémaphore, un est éveillé aléatoirement et
  permit de continuer
• Notez que la valeur du sémaphore va être encore
  0, mais il va y avoir moins de processus qui
  dorment.
• Si aucun processus ne dormais, alors la valeur
  est incrémenté aucun processus ne bloque sur un
  up()
• Comment les sémaphores peuvent aider à résoudre
  le problème du producteur/consommateur?

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(No Transcript)
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Résolution du problème P/C

• Notez que nous avons utilisé les sémaphores pour
  deux différentes intentions
• Le sémaphore mutex garantie lexclusion mutuelle
  pour laccès dune ressource partagée
• Un sémaphore avec seulement deux états (0,1)
  sappel sémaphore binaire
• Les sémaphores full/empty sont utilisés pour la
  synchronisation ils garantissent loccurrence ou
  la non occurrence de certaines séquences
  dévénements
• ie Le producteur arrête de produire quand le
  tampon est plein et le consommateur arrête de
  consommer quand le tampon est vide

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Résolution du problème P/C

• Pour que cela marche, les fonctions up() et
  down() doivent être implémentés comme actions
  atomiques... Tout le reste est basé sur ce fait
• Typiquement atteint en les implémentant comme
  appels de système où les interruptions sont
  désactivées par le SE
• Ceci est bon parce que les opérations sont
  seulement quelques instructions
• Seulement le sémaphore est mis à jour et
  possiblement un processus éveillé

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Mutex

• Si la capacité de contage du sémaphore nest pas
  requise, une forme plus simple, mutex peut être
  utilisée
• Seulement bon pour gérer lexclusion mutuelle
  ils ne communiquent pas dautre information
• Cette simplicité requiert seulement des commandes
  dans lespace utilisateur si une commande TSL est
  disponible
• Un mutex a deux états barré et débarré
• Un thread qui veut entrer dans la région critique
  appel mutex_lock()

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Mutex

• Comme le code lindique, si le mutex nest pas
  barré, le thread retourne et entre dans la région
  critique. Autrement le thread cède et permet à
  un autre thread daccéder au CPU

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Mutex

• Attendez, est-ce la même chose que
  enter_region()?
• Quels sont les deux avantages majeurs des mutex
  sur enter_region()?

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Quiz Time!

• Questions?