Puehlhofer Betriebsysteme1-1.pdf - von Petra Schuster

26 BETRIEBSSYSTEME
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Sperren mit Unterbrechungen
Die einfachste Lösung ist es, wenn ein Prozeß vor dem Eintritt in seinen
kritischen Abschnitt alle Unterbrechungen sperrt und erst wieder freigibt,
wenn er den kritischen Abschnitt verläßt. Das Sperren aller Unterbrechungen
ist innerhalb des Kerns eine nützliche Technik, eignet sich aber nicht für den
wechselseitigen Ausschluß von Benutzerprozessen.
Sperrvariablen
Es wird eine logische Variable geführt, die mit 0 den Eintritt in den
kritischen Bereich erlaubt und mit 1 sperrt. Der in den kritischen Bereich
eintretende Prozeß muß dann vor seinem Eintritt prüfen, ob der Bereich frei
ist, die Sperrvariable auf 1 setzen und nach Ende wieder freigeben.
Dieser Ansatz ist ungeeignet, da der Zugriff auf die Sperrvariablen selbst
wieder ein zeitkritischer Ablauf ist.
Striktes Alternieren
Striktes Alternieren läßt sich durch Einführung einer Variablen und aktivem
Warten realisieren. Obwohl dieser Algorithmus zeitkritische Abläufe
ausschließt, ist er nur für fixe Ablaufreihenfolgen geeignet.
Petersons Lösung
Bevor ein Prozeß eine gemeinsam benutzte Variable verwendet, ruft er die
Prozedur enter_region auf, der er seine Prozeßnummer, 0 oder 1, als
Parameter übergibt. Dieser Aufruf bewirkt, daß er wartet, falls es notwendig
ist, bis er in seinen kritischen Bereich eintritt. Wenn er die Manipulation der
gemeinsam benutzten Variablen beendet hat, ruft er die Prozedur
leave_region auf und verläßt damit seinen kritischen Abschnitt.
6HPDSKRUH
Semaphoren wurde 1965 von E.W. Dijkstra vorgeschlagen
Originalnotation als P- und V-Operationen, jedoch als DOWN und UP
leichter lesbar.
Semaphor-Operationen sind atomar.
• DOWN
o Überprüft, ob der Wert der Semaphore größer als Null ist.
o Falls ja, wird der Wert um Eins erniedrigt und der Prozeß
fortgesetzt.
o Falls nein, wird der ausführende Prozeß blockiert (schlafen
gelegt).
• UP
o Der Wert der Semaphore wird um Eins erhöht.