Операционные системы. Управление ресурсами
Взаимное исключение запретом прерываний
Большинство компьютерных архитектур предусматривает в составе своей системы команд команды запрета прерываний (иногда - селективного запрета). В микропроцессорах Intel-Pentium, например, такими командами являются CLI (запретить прерывания) и STI (разрешить прерывания). Такие команды и могут составить "скобки критической секции": запрет прерываний при входе в критическую секцию и разрешение - при выходе из нее. Поскольку вытеснение процесса возможно только по прерыванию, процесс, находящийся в критической секции, не может быть прерван. Этот метод, однако, обладает большим числом недостатков:
- пока процесс находится в критической секции, не могут быть обработаны никакие внешние события, в том числе, и события, требующие обработки в реальном времени;
- исключаются не только конфликтующие критические секции, которые могут обращаться к разделяемым данным, но и все другие процессы вообще, дисциплина, таким образом, является весьма консервативной;
- процесс, находящийся внутри критической секции, не может перейти в ожидание (кроме занятого ожидания), так как механизм ожидания обеспечивается прерываниями;
- программист должен быть весьма внимателен к тому, чтобы все возможные варианты выхода из критической секции обеспечивались разрешением прерываний;
- вложение критических секций невозможно;
- обеспечение критической секции запретом прерываний базируется на аппаратной атомарности команд, оно неприменимо в мультипроцессорных системах с реальной параллельностью, так как программа, выполняющаяся на одном процессоре не может запретить прерывания другого процессора.
