Begin begin

(* чтение новых данных *) wait (data_available);

signal (data_available); (*обработка данных *)

end; end;

Это решение отделяет операцию ввода данных от их обработки. На по­явление новых данных указывает значение семафора, отличное от 0. Если существует механизм буферизации (промежуточного хранения) новых данных, то процедура обработки сможет получить все данные, даже если они поступают быстрее, чем она в состоянии их принять. В системах реального времени принято отделять процедуры, требующие быстрой реакции, напри­мер прием данных с внешнего порта, от других процессов.

Для защиты критических секций, в которые по определению в любой момент времени может входить только один процесс, используются двоич­ные семафоры, также называемые mutex (от mutual exclusion - взаимное ис­ключение). В этом случае нельзя использовать обычные семафоры, так как их значение может превышать 1 и, следовательно, несколько программ могут получить доступ к ресурсу, уменьшая значения семафора. Операция signal над двоичным семафором всегда устанавливает его значение в 1. Операция wait уменьшает это значение с 1 до 0 и разрешает процессу продолжаться дальше. Если семафор имеет значение 0, то процесс, выполняющий wait, должен ждать до тех пор, пока значение семафора не изменится.

Ошибки синхронизации, связанные с неправильным использованием семафоров, трудно выявляются. Процесс, не выполняющий операцию wait, может войти в критическую секцию одновременно с другим процессом, что приведет к непредсказуемым результатам. Естественно, нельзя говорить, что такая ошибка выявится при тестировании; она даже может никогда не про­изойти за все время существования системы. Легче найти противоположную ошибку - отсутствующая операция signal может в определенный момент привести к остановке, по крайней мере, одного из процессов, что достаточно просто обнаружить.

Компилятор не имеет возможности проверить, правильно ли использу­ются семафоры, то есть, согласованы ли операции wait с операциями signal в других модулях и связаны ли семафоры с соответствующими ресурсами, по­скольку это зависит от логики алгоритма. Более того, размещение семафоров в программе, как и других команд, произвольно. Забота о проверке правиль­ности программы лежит на программисте. Использование структурного про­граммирования существенно облегчает решение этой задачи.

Семафоры являются удобным средством высокого уровня для замеще­ния операции test_and_set и помогают избежать циклов занятого ожидания. Однако их неправильное использование может привести к ситуации гонок и к тупикам.

4. События

В некоторых случаях несколько процессов, имеющих доступ к общим данным, должны работать с ними только при выполнении некоторых усло­вий, необязательно связанных с данными и разных для каждого процесса. Условием, например, может быть поступление новых данных на входной порт. Все процессы имеют следующую структуру

Begin

wait until condition;