Nedir? Semaphore? Sayma, Örnekle İkili Tipler

Nedir? Semaphore?

Semaphore negatif olmayan ve iş parçacıkları arasında paylaşılan basit bir değişkendir. Bir semafor bir sinyalleme mekanizmasıdır ve bir semaforu bekleyen bir iş parçacığı başka bir iş parçacığı tarafından sinyallenebilir. İki atomik işlem kullanır, 1) Bekle ve 2) Signal süreç senkronizasyonu için.

Bir semafor, nasıl kurulduğuna bağlı olarak kaynağa erişime izin verir veya vermez.

Özellikleri Semaphore

İşte bir semaforun özellikleri:

• Görevlerin senkronizasyonunu sağlamak için kullanılabilecek bir mekanizmadır.
• Düşük seviyeli bir senkronizasyon mekanizmasıdır.
• Semaphore her zaman negatif olmayan bir tamsayı değeri tutacaktır.
• Semaphore dosya tanımlayıcıları kullanılarak yürütülmesi gereken test işlemleri ve kesmeler kullanılarak uygulanabilir.

Tipleri Semaphores

İki yaygın semafor türü şunlardır:

• Semaforları sayma
• İkili semaforlar

Sayma Semaphores

Bu Çeşidi Semaphore Bir görevin birden çok kez alınmasına veya bırakılmasına yardımcı olan bir sayaç kullanır. Başlangıç ​​sayacı 0 ise, sayma semaforu kullanılamaz durumda oluşturulmalıdır.

Ancak sayı > 0 ise semafor mevcut durumda oluşturulur ve sahip olduğu belirteçlerin sayısı onun sayısına eşittir.

İkili Semaphores

İkili semaforlar, sayma semaforlarına oldukça benzerdir, ancak değerleri 0 ve 1 ile sınırlıdır. Bu tip semaforlarda, bekleme işlemi yalnızca semafor = 1 olduğunda çalışır ve sinyal işlemi semafor = 0 olduğunda başarılı olur. Sayma semaforlarına göre uygulanması daha kolaydır.

Örnek Semaphore

Aşağıda verilen program, bir semaforun kullanımını ve tanımlanmasını içeren adım adım bir uygulamadır.

Shared var mutex: semaphore = 1;
Process i
    begin
    .
    .
    P(mutex);
    execute CS;
    V(mutex);
    .
    .
    End;

Bekle ve Signal Operaiçindekiler Semaphores

Bu işlemlerin her ikisi de uygulamak için kullanılır süreç senkronizasyonu. Bu semafor operasyonunun amacı karşılıklı dışlamayı sağlamaktır.

Bekle Operayon

Bu tür semafor işlemi, bir görevin kritik bölüme girişini kontrol etmenize yardımcı olur. Ancak beklemenin değeri pozitifse bekleme argümanı X'in değeri azaltılır. Negatif veya sıfır değer olması durumunda herhangi bir işlem yapılmaz. Buna P(S) işlemi de denir.

Negatif olan semafor değeri azaltıldıktan sonra komut, gerekli koşullar sağlanana kadar bekletilir.

P(S)
{
    while (S<=0);
    S--;
}

Signal operasyon

Bu Çeşidi Semaphore işlem, kritik bir bölümden bir görevin çıkışını kontrol etmek için kullanılır. V(S) olarak gösterilen argümanın değerini 1 artırmaya yardımcı olur.

P(S)
{
    while (S>=0);
    S++;
}

Sayma Semaphore vs. İkili Semaphore

Sayma ve ikili semafor arasındaki bazı önemli farklar şunlardır:

Arasındaki fark Semaphore Mutex'e karşı

Aşağıdaki tablo bir karşılaştırmayı sunmaktadır. mutex içeren bir semafor çeşitli parametreler üzerinden:

Avantajları Semaphores

Burada, kullanmanın artıları/yararları verilmiştir Semaphore:

• Bu, birden fazla iş parçacığının kritik bölüme erişmesine olanak tanır.
• Semaphoremakineden bağımsızdır.
• Semaphoremikro çekirdeğin makineden bağımsız kodunda uygulanır.
• Kritik bölüme birden fazla prosesin girmesine izin vermezler.
• Semaforda yoğun bekleme olduğu için işlem zamanı ve kaynak israfı asla yaşanmaz.
• Bunlar makineden bağımsızdır ve mikro çekirdeğin makineden bağımsız kodunda çalıştırılması gerekir.
• Kaynakların esnek yönetimine izin verirler.

Dezavantajları Semaphores

İşte, işaret dilinin dezavantajları/eksiklikleri:

• Bir semaforun en büyük sınırlamalarından biri önceliklerin ters çevrilmesidir.
• İşletim sisteminin bunu sürdürmesi gerekiyor. tracBekleme ve sinyal verme semaforuna yapılan tüm çağrıların k'sı.
• Kullanımları hiçbir zaman zorunlu değildir, ancak yalnızca sözleşme gereğidir.
• Semaforda çıkmazları önlemek için, Bekle ve Signal işlemlerin doğru sırayla yürütülmesi gerekir.
• Semaphore Programlama karmaşık olduğundan, karşılıklı dışlamayı başaramama olasılığı vardır.
• Ayrıca büyük ölçekli kullanımlar için pratik bir yöntem değildir çünkü bunların kullanımı modülerlik kaybına yol açmaktadır.
• Semaphore programcı hatasına daha yatkındır.
• neden olabilir çıkmaz veya programcı hatası nedeniyle karşılıklı dışlamanın ihlali.

SSS