0.3 Quá trình

intin=0;

intout=0;

Vùng đệm được chia sẻ được cài đặt như một mảng vòng với hai con trỏ luận lý: in và out. Biến in chỉ tới vị trí trống kế tiếp trong vùng đệm; out chỉ tới vị trí đầy đầu tiên trong vùng đệm. Vùng đệm là rỗng khi in==out; vùng đệm là đầy khi ((in + 1)%BUFFER_SIZE) ==out.

Mã cho quá trình người sản xuất và người tiêu thụ được trình bày dưới đây. Quá trình người sản xuất có một biến nextProduced trong đó sản phẩm mới được tạo ra và được lưu trữ:

while (1) {

/*produce an item in nextProduced*/

while (((in + 1)%BUFFER_SIZE) ==out)

; /*do nothing*/

buffer[in]=nextProduced;

in=(in + 1) % BUFFER_SIZE;

}

Quá trình người tiêu thụ có biến cục bộ nextConsumed trong đó sản phẩm được tiêu thụ và được lưu trữ:

while (1){

while (in==out)

; //nothing

nextConsumed=buffer[out];

out=(out+1)% BUFFER_SIZE;

/*consume the item in nextConsumed*/

}

Cơ chế này cho phép nhiều nhất BUFFER_SIZE –1 trong vùng đệm tại cùng một thời điểm.

Giao tiếp liên quá trình

Trong phần trên chúng ta đã hiển thị cách mà các quá trình hợp tác có thể giao tiếp với nhau trong một môi trường chia sẻ bộ nhớ. Cơ chế yêu cầu các quá trình này chia sẻ nhóm vùng đệm chung và mã cho việc cài đặt vùng đệm được viết trực tiếp bởi người lập trình ứng dụng. Một cách khác đạt được cùng ảnh hưởng cho hệ điều hành là cung cấp phương tiện cho các quá trình hợp tác giao tiếp với nhau bằng một phương tiện giao tiếp liên quá trình (IPC).

IPC cung cấp một cơ chế cho phép một quá trình giao tiếp và đồng bộ các hoạt động của chúng mà không chia sẻ cùng không gian địa chỉ. IPC đặc biệt có ích trong môi trường phân tán nơi các quá trình giao tiếp có thể thường trú trên các máy tính khác được nối kết qua mạng. Thí dụ chương trình chat được dùng trên World Wide Web.

IPC được cung cấp bởi hệ thống truyền thông điệp, và các hệ thống truyền thông điệp có thể được định nghĩa trong nhiều cách. Trong phần này chúng ta sẽ xem xét những vấn đề khác nhau khi thiết kế các hệ thống truyền thông điệp.

Hệ thống truyền thông điệp

Chức năng của hệ thống truyền thông điệp là cho phép các quá trình giao tiếp với các quá trình khác mà không cần sắp xếp lại dữ liệu chia sẻ. Chúng ta xem truyền thông điệp được dùng như một phương pháp giao tiếp trong vi nhân. Trong cơ chế này, các dịch vụ được cung cấp như các quá trình người dùng thông thường. Nghĩa là, các dịch vụ hoạt động bên ngoài nhân. Giao tiếp giữa các quá trình người dùng được thực hiện thông qua truyền thông điệp. Một phương tiện IPC cung cấp ít nhất hai hoạt động: send(message) và receive(message).

Các thông điệp được gởi bởi một quá trình có thể có kích thước cố định hoặc biến đổi. Nếu chỉ các thông điệp có kích thước cố định được gởi, việc cài đặt cấp hệ thống là đơn giản hơn. Tuy nhiên, hạn chế này làm cho tác vụ lập trình sẽ phức tạp hơn. Ngoài ra, các thông điệp có kích thước thay đổi yêu cầu việc cài đặt mức hệ thống phức tạp hơn nhưng tác vụ lập trình trở nên đơn giản hơn.

Nếu quá trình P và Q muốn giao tiếp, chúng phải gởi các thông điệp tới và nhận thông điệp từ với nhau; một liên kết giao tiếp phải tồn tại giữa chúng. Liên kết này có thể được cài đặt trong những cách khác nhau. Ở đây chúng ta quan tâm đến cài đặt luận lý hơn là cài đặt vật lý. Có vài phương pháp cài đặt một liên kết và các hoạt động send/receive: