سیستم های عامل- مدیریت نخ و چند پردازشی متقارن

در جلسات قبلی از سری جلسات “سیستم های عامل” به بررسی نخ ها و چند پردازشی های متقارن پرداختیم.

در این جلسه میخواهیم به مبحث مدیریت نخ و چند پردازشی متقارن بپردازیم.

 

سه روش زیر برای حمایت مدیریت حافظه مجازی و صفحه بندی خارجی می باشد :
– اهدا : هر فرآیند می تواند تعدادی از صفحات خود را به دیگری دهد.
– نگاشت : یک فرآیند می تواند هر یک از صفحات خود را به فضای دیگری بنگارد.
– مطالبه : هر صفحه که قبلاً استفاده شده را مطالبه کند.

 

ارتباط داخلی فرآیند :
پیام، شکل اصلی ارتباط بین فرآیندها یا نخ هاست.
انواع پیام :
1- پیام سرآمد : فرآیندهای گیرنده – فرستنده را مشخّص می کند.
2- پیام بدنه : اشاره گری به بلوک داده ها یا بعضی اطّلاعات کنترلی

 

مدیریت ورودی و خروجی و وقفه ها :
– اداره وقفه های سخت افزاری به صورت پیام و درگاه های ورودی و خروجی در فضاهای آدرس میسر می شود.
– ریز هسته وقفه را تشخیص می دهد ولی آن ها را اداره نمی کند.
– پیامی را برای فرآیند سطح کاربر مربوط به آن وقفه تولید می کند.

 

مدیریت نخ و چند پردازشی متقارن در Windows NT
ویژگی های فرآیندهای NT عبارت اند از :
– فرآیند NT به صورت شیء پیاده سازی شده اند.
– هر فرآیند قابل اجرا، می تواند حاوی یک نخ یا بیشتر باشد.
– شیءهای فرآیند و شیءهای نخ، دارای راهکارهای پیش ساخته همگام سازی هستند.
– به هر فرآیند مجموعه بلوک های حافظه مربوط است.
– به هر فرآیند ،یک نشانه امنیتی دست یابی نسبت داده می شود.
– فرآیند شامل یک جدول شیء هم هست که دستگیره های به دیگر شیءهای شناخته شده این فرآیند دارد.
برای هر یک از نخ هایی که در این شیء قرار دارد ،یک دستگیره وجود دارد.
– اگر فرآیندی برای باز کردن چنین دستگیره ای تلاش کند، سیستم امنیتی مجاز بودن آن و در نتیجه امکان تغییر خصوصیاتش را تعیین می کند.
– فرآیند نمی تواند مستقیمآً ساختارها را تغییر دهد.
– فرآیند شامل یک جدول شیء است.

 

خصوصیات شیء فرآیند

 

خصوصیات شیء نخ :

– شناسه نخ : مقدار یکتای نخ
– متن نخ : مجموع مقادیر نخ و …
– اولویت پویا : اولویت اجرای نخ در هر لحظه
– اولویت پایه : کمترین اولویت نخ
– وابستگی نخ به پردازنده : پردازنده هایی که می توانند در روی نخ انجام شوند.
– زمان اجرای نخ : زمان اجرای آن در هسته و در حالت کاربرد
– وضعیّت هشدار : فرخوانی رویه ناهمگام
– شماره تعلیق : تعداد دفعات تعلیق اجرای نخ
– نشانه جعل هویت : دستیابی موقت
– درگاه پایان : یک کانال ارتباطی بین فرآیندها
– وضعیّت خروجی نخ : دلیل پایان یافتن نخ

 

حالت های نخ :
– آماده : برای اجرا، زمان بندی می شود.
– جانشین : برای هر پردازنده خاص، یک نخ جانشین
– اجرا : با تعویض به مرحله اجرا می رود.
– انتظار : یک نخ موقعی به حالت اجرا می رود که :
1- روی حادثه مسدود گردد.
2- به منظور همگام سازی، داوطلبانه منتظر شود.
3- توسط یک زیر سیستم محیط وادار به تعلیق گردد.
– انتقال : منابع فراهم نیست.
– پایان : توسط خودش یا پدر

 

مدیریت نخ و چند پردازشی متقارن در Solaris
– فرآیند : همان فرآیند معمولی
– نخ های سطح کاربر : به وسیله کتابخانه ای از نخ ها، در فضای آدرس یک فرآیند، پیاده سازی میشوند.
– فرآیند سبک وزن : نگاشتی بین نخ های سطح کاربر و نخ های هسته در نظر می گیرد.
– نخ های هسته : موجودیت های بنیادی

 

اجرای نخ :
– همگام سازی : جهت هماهنگ کردن فعّالیت
– تعلیق : معلق شدن و منتظر درخواست
– قبضه : عملی که موجب به اجرا در آمدن فعّالین اولویت دار می شود.
– واگذاری

 

راه حل Solaris برای اداره وقفه :
– برای اداره وقفه ها Soalris مجموعه ای از نخ های هسته را به کار گرفته است.
– با استفاده از اولیه های انحصار متقابل، هسته دسترسی به ساختمان داده ها را کنترل می کند.
– اولویت وقفه ها، از اولویت دیگر نخ های هسته بیشتر است.