Hardware per la sincronizzazione

In una macchina a singolo processore:

• i processi concorrenti non possono sovrapporsi, possono solamente alternarsi
• quindi un processo continua l’esecuzione fino a quando non chiama un servizio del SO o viene interrotto

Quindi per garantire la mutua esclusione è sufficiente evitare che un processo venga interrotto

Questo può essere realizzato con apposite primitive del kernel per abilitare e disabilitare gli interrupt:

repeat

<disattiva le interruzioni>;

<sezione critica>;

<attiva le interruzioni>;

<resto del programma>;

forever

Mutua esclusione: supporto hardware

Problemi:

• in questo modo la mutua esclusione è garantita, però il processore non può più alternare i programmi liberamente
• inoltre in un sistema multiprocessore disattivare gli interrupt non garantisce la mutua esclusione

In sistemi con più unità di elaborazione non è sufficiente evitare che un processo venga interrotto: esistono istruzioni, rese disponibili da alcune architetture, che possono essere impiegate efficacemente per risolvere il problema della sezione critica

Queste particolari istruzioni atomiche permettono:

• di controllare e modificare il contenuto di una parola di memoria
• oppure di scambiare il contenuto di due parole di memoria

Architetture di sincronizzazione

Istruzione TestAndSet: modifica il contenuto di una variabile in maniera atomica

Se si eseguono contemporaneamente due istruzioni TestAndSet, ciascuna in una unità di elaborazione diversa, queste vengono eseguite in maniera sequenziale in un ordine arbitrario

boolean TestAndSet(boolean *obiettivo)
{
	boolean valore = *obiettivo;
	*obiettivo = true;
	return valore;
}