0.6 Đồng bộ hóa quá trình  (Page 8/15)

SLEEP là một lời gọi hệ thống có tác dụng làm “nghẽn” (blocked) hoạt động của quá trình gọi nó và chờ đến khi được một tiến trình khác “đánh thức”. Lời gọi hệ thống WAKEUP nhận một tham số duy nhất: quá trình sẽ được kích hoạt trở lại (đặt về trạng thái sẳn sàng).

Ý tưởng sử dụng SLEEP và WAKEUP như sau: khi một quá trình chưa đủ điều kiện vào miền tương trục, nó gọi SLEEP để tự khoá đến khi có một quá trình khác gọi WAKEUP để giải phóng nó. Một quá trình gọi WAKEUP khi ra khỏi miền tương trục để đánh thức một quá trình đang chờ, tạo cơ hội cho quá trình này vào miền tương trục.

Khi sử dụng SLEEP và WAKEUP cần hết sức cẩn thận, nếu không muốn xảy ra tình trạng mâu thuẩn truy xuất trong một vài tình huống như sau: giả sử quá trình A vào miền tương trục, và trước khi nó rời miền tương trục thì quá trình B được kích hoạt. Quá trình B thử vào miền tương trục nhưng nó nhận thấy A đang ở trong đó, do vậy B tăng giá trị biến blocked lên 1 và chuẩn bị gọi SLEEP để tự nghẽn. Tuy nhiên, trước khi B có thể thực hiện SLEEP, quá trình A được kích hoạt trở lại và ra khỏi miền tương trục. Khi ra khỏi miền tương trục, quá trình A nhận thấy có một quá trình đang chờ (blocked=1) nên gọi WAKEUP và giảm giá trị blocked xuống 1. Khi đó tín hiệu WAKEUP sẽ lạc mất do quá trình B chưa thật sự “ngủ” để nhận tín hiệu đánh thức! Khi quá trình B được tiếp tục xử lý, nó mới gọi SLEEP và tự nghẽn vĩnh viễn!

Vấn đề ghi nhận được là tình trạng lỗi này xảy ra do việc kiểm tra trạng thái miền tương trục và việc gọi SLEEP hay WAKEUP là những hành động tách biệt, có thể bị ngắt nửa chừng trong quá trình xử lý, do đó có khi tín hiệu WAKEUP gởi đến một quá trình chưa bị nghẽn sẽ lạc mất. Để tránh những tình huống tương tự, hệ điều hành cung cấp những cơ chế đồng bộ hoá dựa trên ý tưởng của chiến lược “SLEEP and WAKEUP” nhưng chưa được xây dựng bao gồm cả phương tiện kiểm tra điều kiện vào miền tương trục giúp sử dụng an toàn.

Semaphore

Tiếp cận Semaphore được. Dijkstra đề xuất vào năm 1965. Một semaphore S là một biến số nguyên (integer) được truy xuất chỉ thông qua hai thao tác nguyên tử: wait và signal. Các thao tác này được đặt tên P (cho wait - chờ để kiểm tra) và V (cho signal- báo hiệu để tăng). Định nghĩa cơ bản của wait trong mã giả là:

wait(S){

while (S0)

;//no-op

S--;

}

Định nghĩa cơ bản của signal trong mã giả là

signal(S){

S++;

}

Những sửa đổi đối với giá trị integer của semaphore trong các thao tác wait và signal phải được thực thi không bị phân chia. Nghĩa là khi một quá trình sửa đổi giá trị semaphore, không có quá trình nào cùng một lúc có thể sửa đổi cùng biến semaphore đó. Ngoài ra, trong trường hợp của biến wait(S), kiểm tra giá trị integer của S (S  0) và sửa đổi có thể của nó (S--) cũng phải được thực thi mà không bị ngắt.