Листинг 7.9. Реализация операций Р и V для однопроцессорной системы

228________ Глава 7. Организация параллельных взаимодействующих вычислений

Листинг 7.9(продолжение)

end; var S :Semaphore;

procedure P ( var S : Semaphore); begin ЗАПРЕТИТЬ_ПРЕРЫВАНИЯ; Б.счетчик:= Б.счетчик-].: if S.счетчик < 0 then

WAIT(S); { вставить обратившийся процесс в список по S.указатель и передать

на процессор готовый к выполнению процесс } РАЗРЕШИТЬ_ПРЕРЫВАНИЯ end;

procedure V ( var S : Semaphore): begin ЗАПРЕТИТЬ ПРЕРЫВАНИЯ;

З.счетчик::= S.счетчик+1;

if S.счетчик <= 0 then RELEASE (S); { деблокировать первый процесс из списка по S.указатель }

РАЗРЕШИТЬ_ПРЕРЫВАНИЯ end:

procedure InitSem (var S ; Semaphore): begin

5.счетчик:=1;

5.указатель:=nil: end;

Реализация семафоров в мультипроцессорных системах сложнее, чем в однопро­цессорных. Одновременный доступ к семафору S двух процессов, выполняющих­ся на однопроцессорной вычислительной системе, предотвращается запретом пре­рываний. Однако этот механизм не подходит для мультипроцессорных систем, так как он не препятствует двум или более процессам одновременно обращаться к од­ному семафору. В силу того что такой доступ должен реализовываться через кри­тическую секцию, необходимо дополнительное аппаратное взаимное исключение доступа для различных процессоров. Одним из решений является использование уже знакомых нам неделимых команд проверки и установки (TS). Двухкомпонент-ный семафор в этом случае расширяется включением третьего компонента — ло­гического признака взаимоискл (листинг 7.10).

Листинг 7.10.Реализация операций Р и V для мультипроцессорной системы

type Semaphore = record

счетчик : integer;

указатель : pointer;

взаимоискл : boolean: end; var S : Semaphore;

procedure InitSem (var S : Semaphore): begin With S do begin

счетчик:=1; указатель:=nil; взаимоискл:=true: end; end:

Средства синхронизации и связи взаимодействующих процессов_______________ 229

procedure Р ( var S : Semaphore): var разрешено : boolean: begin

ЗАПРЕТИТЬ_ПРЕРЫВАНИЯ;

repeat ТS(разрешено, S.взаимоискл) until разрешено:

S.счетчик:=S.счетчик-1:

if S.счетчик < 0 then WAIT(S): { вставить обратившийся процесс в список по S.указатель

и передать на процессор готовый к выполнению процесс }

S.взаимоискл:=true;

РАЗРЕШИТЬ_ПРЕРЫВАНИЯ end:

procedure V ( var S : Semaphore ):

var разрешено : boolean:

begin

ЗАПРЕТИТЬ_ПРЕРЫВАНИЯ;

repeat ТS(разрешено.S.взаимоискл) until разрешено:

5.Счетчик:=5.Счетчик+1;

if S.счетчик <= 0 then RELEASE(S): { деблокировать первый процесс из списка

по S.указатель }

S. взаимоискл:=true:

РАЗРЕШИТЬ__ПРЕРЫВАНИЯ: end:

Обратите внимание, что в данном тексте команда проверки и установки — TS(pa3-решено,S.взаимоискл) — работает не с целочисленными, а с булевыми значениями. Практически это ничего не меняет, ибо текст программы и ее машинная (двоич­ная) реализация — это разные вещи.