Так как большая часть кода системы была взята из 4BSD, в Digital UNIX оставлена поддержка вызовов sleepQ и wakeupQ. Таким образом, блокируемые нити попадают в глобальные очереди сна чаще, чем в очереди отдельных объектов синхронизации. Для корректной работы механизма на многопроцессорных архитектурах алгоритмы блокировки необходимо подвергнуть изменениям.
Также может иметь смысл заглянуть на сайт ul.pr52.ru, ведь именно там можно узнать много нового на тему http://ul.pr52.ru/catalog/5955. Тема насосы может показаться на первый взгляд незначительной и даже не тематичной. Но стоит посетить сайт ul.pr52.ru, и тема насосы начинает проявлять себя с неожиданной стороны и вызывает всё больший интерес. Дело в том, что тема насосы очень подробно представлена на сайте ul.pr52.ru. Трудно найти более детальное освещение темы насосы чем это сделано на сайте ul.pr52.ru. Спасибо сайту ul.pr52.ru за такое доскональное преподнесение темы насосы.
Основная проблема, которой следует уделить внимание, это потеря сигнала необходимости пробуждения нити. С этой целью исходные коды функции sleep() были переписаны заново с использованием двух операций низшего уровня, assert_wait() и thread_block(). Схема работы продемонстрирована ранее
Представьте, что нити необходимо ожидать наступления некоторого события, описанного логическим выражением и защищенного при помощи простого объекта синхронизации. Нить запрашивает объект, после чего проверяет условие. Если в дальнейшем необходимо приостановить выполнение нити, происходит вызов assert_wait(), который перемещает ее в соответствующую очередь сна. Затем происходит освобождение объекта и вызов функции thread_block() для инициализации переключения контекста.
Если событие произойдет в промежутке времени между освобождением объекта и контекстным переключением, ядро удалит нить из очереди сна и переместит его в очередь планирования. Следовательно, при применении вышеописанных функций нить не пропустит момент необходимости возобновления выполнения.
Другие реализации систем UNIX
Первая версия SVR4, поддерживающая многопроцессорность, была создана в NCR [3]. В ней была представлена концепция консультативных объектов блокировки процессора (advisory processor locks, APL), при использовании которой рекурсивные объекты содержат указание действий над нитями. Рекомендация (или hint) подсказывает, что должна делать нить: приостановить выполнение или перейти в ждущий цикл ожидания ресурса. Также можно задать обязательный или рекомендательный характер исполнения указания. Нить, обладающая объектом блокировки, может изменить указание с необходимости приостановки выполнения на ожидание в цикле и обратно. Объекты APL обычно используются для доступа нити к долгосрочно блокируемым ресурсам. Особенностью объектов APL является их автоматическое освобождение и запрос при проведении переключения контекста. Это означает возможность применения традиционного интерфейса сна-пробуждения без проведения каких-либо изменений. Более того, объекты блокировки одного и того же класса защищены от проблемы потери сигнала пробуждения, так как при переходе нити в режим сна происходит освобождение всех ранее удерживаемых объектов. Система также поддерживает нерекурсивные взаимные исключения и объекты APL защиты чтения-записи.
Версия SVR4, представленная NCR, в дальнейшем была усовершенствована консорциумом Intel Multiprocessor Consortium, созданным группой компаний для разработки официальной многопроцессорной реализации системы [14]. Одним из самых важных изменений, произведенных в этой ОС, стал вызов функции, запрашивающей объект APL. Добавился новый входной аргумент - уровень приоритета прерываний. Это позволило изменять уровни ipl при манипуляциях с объектами блокировки. Если объект не может быть получен сразу же, цикл занятого ожидания будет иметь изначальный (более низкий) приоритет. Функция возвращает оригинальный уровень ipl, значение которого в дальнейшем может быть передано функции освобождения объекта.
Элементами наиболее низкого уровня являются наборы неделимых арифметических и логических операций. Арифметические операции позволяют инкрементировать и декрементировать значения счетчиков ссылок. Логические операции применяются для побитовых манипуляций с полями флагов. Операции обоих типов возвращают оригинальное значение переменной. На следующем, более высоком уровне находятся простые объекты блокировки (spin locks), не освобождаемые автоматически при переключениях контекста. Они применяются для простейших операций, таких как добавление или удаление элементов из очереди. На самом высоком уровне находится блокировка ресурсов. Это объекты долгосрочного использования, основанные на семантике одной читающей и множества пишущих нитей, которые могут удерживаться при проведении операций блокировки нитей. Система также поддерживает синхронные и асинхронные межпроцессорные прерывания, которые могут быть использованы для проведения таких операций, как распределение тиков таймера и согласования кэша трансляции адресов (см. раздел 15.9).
В системе Solaris 2.x для увеличения производительности применяются адаптивные объекты блокировки (см. раздел 7.10.3) и турникеты (см. раздел 7.2.3).
ОС поддерживает семафоры, объекты защиты чтения-записи и условные переменные как объекты синхронизации высокого уровня. Для обработки прерываний служат нити ядра, поэтому обработчики прерываний используют те же элементы синхронизации, что и остальная часть ядра, и могут блокировать их по необходимости. Эта возможность подробнее описывалась в разделе 3.6.5.
Реализация любой многопроцессорной системы использует одну из форм простых объектов блокировки для краткосрочной синхронизации на низком уровне. Механизм сна-пробуждения чаще всего поддерживается этими системами (иногда с небольшими изменениями), что защищает от необходимости замены большого количества исходного кода ОС. Основные различия наблюдаются в выборе элементов синхронизации высшего уровня. Первые реализации для IBM/370 и AT&T ЗВ20А [1] основывались в основном на семафорах. ОС Ultrix [16] использует эксклюзивную блокировку объектов. Ядро системы UTS, созданной Amdahl, основано на условиях [15]. ОС DG/UX применяет для реализации последовательных объектов блокировки неделимые счетчики событий, предоставляющие несколько нестандартный способ пробуждения одного процесса.
Опубликовал katy
July 06 2015 18:08:35 ·
0 Комментариев ·
2733 Прочтений ·
• Не нашли ответ на свой вопрос? Тогда задайте вопрос в комментариях или на форуме! •
Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.
Пожалуйста, залогиньтесь или зарегистрируйтесь для голосования.
Нет данных для оценки.
Гость
Вы не зарегистрированны? Нажмите здесь для регистрации.
Главная
Каталог файлов
