次のコードでは、セマフォの使用例を示します。 WorkingStorage Section 01 datasemaphore usage semaphorepointer 01 datavalue pic x(4) compx value 0 * Initialization code executed while in single threaded mode open datasemaphore set datasemaphore up by 1 *> Initialize as raised * Add change datavalue, this is a critical section set datasemaphore down by 1 add 1 toこのように競合する場合、タスク1がUARTを使用する前に、MUTEXのセマフォを Takeしてビジーにしておき、使用が完了したらMUTEXをGiveしてレディにするように します。 これで、タスク2は同じMUTEXがビジー中はTakeできないため、レディーになるまで 待たされ、タスク1が終わってから使うZセマフォによるデッドロックの例(デッドロックを解消)。 z スケジューリングを無視→状態数:36 z スケジューリングを考慮→状態数:15
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セマフォ デッドロック 例
セマフォ デッドロック 例-Semaphore および Mutex を使用して、リソースにアクセスするスレッドの数を制限する方法を示すJavaマルチスレッドの例。 Semaphores –リソースにアクセスできるスレッドの数を制限します。 たとえば、ファイルに同時にアクセスするために最大10の接続を制限します。 Mutex –一度にリソースにアクセスするスレッドは1つだけです。 たとえば、クライアントがファイルに問:セマフォに関する記述のうち,適切なものはどれか。 アあるセマフォに対してp操作を行うためには,それに先立っ てv操作が実行されていなければならない。 イ同一のセマフォに対して,v操作を連続して実行することは できない。
オペレーティングシステム 課題 解答例 第6 回 プロセス間通信 1 セマフォに対し、資源を要求するときに使用する命令はどれか。 (a) request 命令 (b) wait 命令 (c) signal 命令 (d) release 命令 (e) test&set 命令 (f) get 命令 (g) put 命令 2 下記のプログラム1で臨界領域の相互排除は可能か。 プログ · セマフォとは、元々は「手旗信号」の意味で、それから派生した鉄道の腕木信号に由来します。これにより、プロセス間の待ち合わせと排他制御を行うことができます。セマフォを操作する c言語入門講座。関数、サンプル集を参考にして、 c言語をマスターしよう。初心者から上級者まセマフォを用いると、複数のプロセスの競合状況をうまくプログラムできる。 デッドロック 教科書P114 同期の取り方がまずくて、処理が先に進めなくなってしまった状態 デッドロックの例 まとめ 排他制御とは、「データの整合性」を確保するために、独占的に資源にアクセスする、など
例 次の例では、3つのスレッドの最大数と、ゼロスレッドの初期カウントを使用して、セマフォを作成します。 The following example creates a semaphore with a maximum count of three threads and an initial count of zero threads この例では、5つのタスクを開始し、そのすべてのブロックがセマフォを待機しています。 TheSem_post(&b>pmut);sem_post(&b>occupied);} 例 416 「生産者 / 消費者」問題 − 消費者例: ipcrm s • セマフォ を2 つ以上生成しておく.ID をノートに控えておく. 112 プログラムへの設定 • 111 のセマフォのID 2 つをsemah のSEMA1 およびSEM の値として設定する. 例:#define SEMA1 113 セマフォの値の表示 sema printc をコンパイルし,sema print コマンドを作成しておくsema
先のセマフォの例で,synchronizedを付けると デッドロックする (再掲) wait:該当オブジェクトに関し自分が保持している ロックを一時解放して待つ 今までの例では付けてもよくて,今回の例では付け てはならない理由を説明せよ (配布コードでは範囲を絞って付けている) fishikawa @ MI特論1S = 1 オペレーティングシステム #5 まとめ:セマフォ P命令 空きリソースを1つ使用 空きリソース数(セマフォ変数)をデクリメントRef_sem パラメータ semid で指定されたセマフォのセマフォ状態情報(待ちタスクの有無など)をパラメータ pk_rsem で指定された領域に格納します。 以下に,本サービス・コールの記述例を示します。
デッドロック (英 deadlock) とは、特に計算機科学において、2つ以上のスレッドあるいはプロセスなどの処理単位が互いの処理終了を待ち、結果としてどの処理も先に進めなくなってしまうことを言う。セマフォ変数 セマフォ待ち行列 V(S){if ( len(S) >= 1){待ち行列中のプロセスを 1つ実行可能状態へ;}else{S = S 1;}} V! · 3タスクデッドデッドロック セマフォを取得したままスレッドが終了した場合、それを検知する手段がセマフォにはない。 4優先順位の逆転 優先度の低いスレッドがリソースを占有して優先度の高いスレッドがそれの解放待ちでブロックされて、事実上の優先順位が逆転してしまうこと。 5
タスク2個でデッドロックを起こす例 ( sig_sem(CS1);} 29 デッドロック(すくみ) (つづき) セマフォもしくは優先度継承で排他制御を行った際の動作 taskY が CS1 実行中に実行優先度:taskX > taskY taskX taskY 実行 状態 実行状態 実行可 能状態 CS1 CS1 CS2 CS1 CS2 待ち状態 待ち状態 実行可変形セマフォ セマフォ変数 正の値は利用可能な資源の数 負の値は現在待ちに入っているプロセスの数 P操作 セマフォの値をatomicに1減らしテストする テスト結果が負になったときは、待ち状態に入る V操作 セマフォの値をatomicにテストし1増やす テスト結果が負のときは、待ち状態にあるページ排他でのデッドロックの例を次の図に示します。 図39 ページ排他でのデッドロックの例 図39で示した例の場合,クラスタキーを指定していないと,ページへの行の格納順序を一定にできないため,ページ単位にuapのアクセス順序を統一できません。このような場合には,alter tableでページ排他を行排他に変更してデッドロックを回避してください。
排他制御の中にセマフォ 図3にデッドロックが発生してしまう例を示します。 図3:デッドロックの例 図3でデッドロック発生してしまった理由として、二つのプロセスで資源を獲得する順番が異なっていることがあげられます。タスクaは共有資源1→2の順で確保してますが、タスクbは共有・セマフォ(使用権の獲得) *デッドロックにならないよう注意が必要 4.ソフトウエア実装技法 ・セマフォのデッドロックが発生する条件を満たしてる例 taskA { : wai_sem(SEM_ID1) // クリティカルセクション1 : wai_sem(SEM_ID2) // クリティカルセクション 2 : sig_sem(SEM_ID1) : sig_sem(SEM_ID22400 · 2 デッドロックの具体例21 前提条件22 手順1 お互い共有資源をロックする23 手順2 お互い資源を更新する24 手順3 資源bのロックが解除され お問い合わせ
復習:セマフォ オペレーティングシステム #6 復習:プロセス協調問題 ProducerConsumer プロセス間通信,計算機間通信 ReaderWriter データベースアクセス制御 Dining Philosophers 複数リソースを要求する場合 デッドロックの考慮が重要例(次で説明) 実行優先度 task1 > task3 > task2 task1とtask2 がクリティカルセクションを共有しているので、セマフォ で排他制御 セマフォで排他制御を行った際の動その場合、セマフォを使い、初期値を 1 に 設定し、ファイル操作コードの中に、ふたつのセマフォ操作コードを加える。ひとつ は、セマフォの値をテストして、その値から 1 を引くもの、もうひとつは、セマフォ 値をテストして値に 1 を足すものである。 ファイルにアクセスする最初のプロセスは、セマフォの値から 1 を引こうとし、それに 成功すればセマフォの
Next デッドロック プログラムで、(相互排他ロック、条件変数、セマフォなどの) さまざまなロックを使用するときの方針を説明します。できる限り並列性を高めるためにきめ細かくロックする、つまり必要なときだけロックして不要になったらすぐ解除するという方法と、ロックと解除に本来このような場合では mutex を使用すべきですが、セマフォの使用例を示すために特に使用しています。 例 415 「生産者 / 消費者」問題 − 生産者 void producer(buffer_t *b, char item) { sem_wait(&b>empty);sem_wait(&b>pmut);デッドロックの例: 両方のプロセスが実行を継続するためのリソースを必要としている。 p1は追加のリソースr1を必要とし、リソースr2を保持している。 p2は追加のリソースr2を必要とし、リソースr1を保持している。
Lock( ) の操作を図7・7 のようなマシン語で考察する.最初は,LOCK の値がゼロかどうか を判定する.この例では,レジスタR1 にLOCK の値を読み込み,定数のZERO と比較する. その結果を判定して分岐する命令が実行される.つまり,LOCK の判定にマシン言語の三つ のステップが必要となる.仮に,LOCK の値がゼロであったときには,LOCK に1 をセット するために更に2相互実行,デッドロックの排除 3 デッド ックの 同期基本命令 Dekkerのアルゴリズム,TS命令,セマフォ,モニタ プロセスの同期と相互排除(1) 共有資源(sharedresource) プロセス間で共有されるプログラムやデータ物理リソース(プリンタ, DVD ドライブ, メモリ, CPU 等) 論理リソース(ファイル, セマフォ、モニタ等) その他(IPCのイベント Inter Process Communication )(リソースではないけれど。。。) 各プロセスは実行時に、幾つものリソースを必要とするかもしれない。 デッドロックの例 システムには3台のDVDドライブがある。 各プロセスは2台のDVDドライブが必要、 しかし、3つのプロセス
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