Programowanie współbieżne i rozproszone/PWR Wykład 5

CSP jako notacja do opisu współbieżności

Omówimy teraz nieco inną notację, która szczególnie dobrze nadaje się do opisu komunikacji w systemach rozproszonych. Przez system rozproszony rozumiemy przy tym zestaw niezależnych komputerów nie dysponujących wspólną pamięcią, które porozumiewają się ze sobą jedynie poprzez wysyłanie i odbieranie komunikatów.

Communicating Sequential Processes (w skrócie CSP) jest notacją zaproponowaną przez C.A.R. Hoare'a pod koniec lat osiemdziesiątych. W odróżnieniu od poprzednio omawianych formalizmów jest to notacja a nie język programowania. Wiąże się z tym w szczególności brak kompilatora i środowiska do uruchamiania "programów" przygotowywanych w CSP. Pomimo tego CSP stała się pierwowzorem dla rzeczywistych języków programowania, np. Occama.

Pierwotnie CSP było jedynie prostą notacją do opisu współbieżności. Stopniowo jednak badania nad teoretycznymi własnościami tego formalizmu spowodowały powstanie licznych prac dotyczących m.in. algebr procesów. Na tych zajęciach skupimy się jednak nad własnościami CSP jako notacji do opisu współbieżności.

Identyfikacja symetryczna

CSP jest notacją synchroniczną. Komunikują się ze sobą zawsze dwa procesy, z których jeden jest nadawcą, a drugi jest odbiorcą. Nadawca musi jawnie określić identyfikator procesu, do którego kieruje przesyłaną wiadomość. Analogicznie odbiorca musi podać identyfikator procesu, od którego chce odebrać komunikat. Taki schemat nazywamy identyfikacją symetryczną, gdyż oba procesy biorące udział w komunikacji znają swoje nazwy.

Jak zwykle w mechanizmach synchronicznych procesy oczekują na siebie. Proces, który chce wysłać komunikat będzie zatem wstrzymywany do chwili, gdy odbiorca będzie gotowy do odbioru tego komunikatu. I na odwrót: odbiorca będzie oczekiwał do momentu, aż nadawca będzie gotowy do przesłania komunikatu.