لطفا به نکات زیر در هنگام خرید دانلود فایل پاورپوینت هماهنگی پردازه ها (Process Synchronization) توجه فرمایید.

1-در این مطلب، متن اسلاید های اولیه دانلود فایل پاورپوینت هماهنگی پردازه ها (Process Synchronization) قرار داده شده است 2-به علت اینکه امکان درج تصاویر استفاده شده در پاورپوینت وجود ندارد،در صورتی که مایل به دریافت  تصاویری از ان قبل از خرید هستید، می توانید با پشتیبانی تماس حاصل فرمایید 3-پس از پرداخت هزینه ، حداکثر طی 4 ساعت پاورپوینت خرید شده ، به ادرس ایمیل شما ارسال خواهد شد 4-در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل اسلاید ها میباشد ودر فایل اصلی این پاورپوینت،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد 5-در صورتی که اسلاید ها داری جدول و یا عکس باشند در متون زیر قرار نخواهند گرفت

— پاورپوینت شامل تصاویر میباشد —-

اسلاید ۱ :

فصل ۶: همزمانی پردازه ها

 پیش زمینه

 مساله ناحیه بحرانی

 راه حل پترسون

 سخت افزار همزمان سازی

 سمافور

 مسائل کلاسیک همزمان سازی

 مانیتور

اسلاید ۲ :

اهداف

 تعریف ناحیه بحرانی

  ارائه راه حل های سخت افزاری و نرم افزاری جهت رفع مشکل ناحیه بحرانی

اسلاید ۳ :

پیش زمینه

 دسترسی همزمان به داده های مشترک ممکن است باعث شود که ناسازگاری داده به وجود آید.

 سازگاری داده نیازمند مکانیزمی برای اطمینان از اجرای صحیح فرآیندهای همکار است.

 فرض کنید می خواهیم راه حلی برای مسئله تولید کننده – مصرف کننده فراهم کنیم به طوری که از تمام ظرفیت بافر استفاده شود. یک راه حل این است که یک شمارنده از نوع عدد صحیح با مقدار اولیه صفر استفاده کنیم که میزان موجودی بافر را مشخص کند. هر بار که یک داده به بافر اضافه می شود، این شمارنده یک واحد افزایش پیدا می کند و هر بار که یک داده از بافر حذف می شود، یک واحد از شمارنده کاسته می شود.

اسلاید ۴ :

راه حل پترسون

 الگوریتم مناسبی برای توضیح حل مسئله است

 یک راه حل دو فرآیندی است

 فرض می شود دستورات LOAD و STORE دستورات اتمیکی هستند و در حین انجام آنها هیچ وقفه ای نمی تواند صادر شود

 هر دو فرآیند دو متغیر زیر را به اشتراک می گذارند

lint turn;

lBoolean flag[2]

 متغیر turn بیانگر این است که کدام فرآیند می تواند به ناحیه بحرانی اش وارد شود.

 آرایه flag بیانگر این است که یک فرآیند، آماده وارد شدن به ناحیه بحرانی اش می باشد.

lflag[i]=true نشان دهنده این است که فرآیند pi آماده ورود به ناحیه بحرانی است.

اسلاید ۵ :

اکثر سیستم ها راه حل های سخت افزاری برای منطقه بحرانی ارائه می دهند 

همه راه حل هایی که در ادامه می آید بر اساس مفهوم قفل شکل گرفته اند.

lدر این راه حل ها ناحیه بحرانی بوسیله قفل محافظت می شود.

محیط تک پردازنده ای: می تواند رخ دادن وفقه ها را متوقف کرد.

lدر این صورت کدی که در حال اجرا است مطمئن هستیم قبضه نمی شود.

lاین راه حل برای محیط های چند پردازنده ای عملی نیست 

تعداد زیادی از سیستم های امروزی دستورات سخت افزاری ویژه ای دارند که اتمیک هستند

lاتمیک: غیر تجزیه پذیر، در حین اجرای آن وقفه ای رخ نمی دهد

  1. ۴ دستوری به منظور خواندن و تغییر دادن محتویات یک متغیر   TestAndSet()
  2. ۴ دستوری به منظور جابجایی محتویات دو متغیر Swap()

اسلاید ۶ :

nسمافور شمارشی:  مقدار سمافور می تواند در بازه ای نامحدود تغییر یابد

nسمافور باینری:  مقدر عدد صحیح سمافور فقط می تواند صفر یا یک باشد

lبه نام mutex lock نیز شناخته می شوند

nمی توان یک سمافور شمارشی را با تعدادی سمافور باینری پیاده سازی کرد.

nانحصار متقابل را فراهم می کند:

Semaphore mutex;    //  initialized to 1

do {

  wait (mutex);

         // Critical Section

   signal (mutex);

       // remainder section

} while (TRUE);

اسلاید ۷ :

nسمافور شمارشی:  مقدار سمافور می تواند در بازه ای نامحدود تغییر یابد

nسمافور باینری:  مقدر عدد صحیح سمافور فقط می تواند صفر یا یک باشد

lبه نام mutex lock نیز شناخته می شوند

nمی توان یک سمافور شمارشی را با تعدادی سمافور باینری پیاده سازی کرد.

nانحصار متقابل را فراهم می کند:

Semaphore mutex;    //  initialized to 1

do {

  wait (mutex);

         // Critical Section

   signal (mutex);

       // remainder section

} while (TRUE);

اسلاید ۸ :

nبوسیله سمافور می توان بسیاری از مسائل همزمانی را حل کرد

nفرض کنید دو فرآیند P1  و P2 داریم و نیازمند آنیم که S1 قبل از S2 اتفاق بیفتد

 Semaphore synch;    //  initialized to 0

اسلاید ۹ :

 باید ضمانت کرد که هیچ دو فرآیندی نمی توانند دستورات wait () و signal() یک سمافور را در یک زمان انجام دهند.

 با پیاده سازی موجود: یک قسمت busy waiting در پیاده سازی ناحیه بحرانی وجود دارد.

lولی پیاده سازی کد کوتاه است

lاگر ناحیه بحرانی کم اتفاق بیفتد این انتظار چندان مهم نیست

nولی ممکن است برنامه هایی زمان زیادی را در ناحیه بحرانی باشند و بنابراین این راه حل نمی تواند پاسخ مناسبی باشد

اسلاید ۱۰ :

پیاده سازی سمافور بدون Busy waiting

 ه ازای هر سمافور یک صف انتظار وجود دارد. هر فرآیند در صف انتظار شامل دو داده می باشد

lیک مقدار صحیح به نام value

lاشاره گر به رکورد بعدی در لیست انتظار

 در کل دو عملیات وجود دارد

lblock(): فرآیندی که این عملیات را صدا زده است را در صف انتظار مربوطه قرار می دهد

lwakeup(): یک فرآیند از صف انتظار برداشته و آن را در صف  آماده (ready queue) قرار می دهد