Programowanie współbieżne i rozproszone/PWR Ćwiczenia 3
Zadanie 1
Treść
Stosując mechanizm komunikacji asynchronicznej omówiony na wykładzie rozwiąż problem wzajemnego wykluczania dla wielu procesów. Co zmieni się w rozwiązaniu, jeśli zezwolimy na pobyt w sekcji krytycznej jednocześnie K>0 procesom?
Rozwiązanie pierwsze
Przedstawione na wykładzie rozwiązanie działa dobrze także wtedy, gdy w systemie działa wiele procesów. Każdy z nich wykonuje kod:
process Pr (i: integer); var k: Komunikat; begin repeat własne_sprawy; GetMessage (b, k) sekja_krytyczna; SendMessage (b, k) until false end;
Przed uruchomieniem procesów (powiedzmy, że jest ich P) musimy jeszcze zadbać o to, by w buforze b było K komunikatów:
const P = ...; K = ...; type Komunikat = (Bilet); var i: integer; begin for i := 1 to K do SendMessage (b, Bilet); cobegin for i := 1 to P do Pr(i) coend end
Rozwiązanie drugie. Serwer.
Częstym rozwiązaniem stosowanym w modelu rozproszonym jest wprowadzanie dodatkowych procesów, które nadzorują synchronizację pozostałych. Zastosujmy takie podejście do omawianego zadania. Wprowadźmy dodatkowy proces o nazwie Dozorca, który będzie nadzorował dostęp do sekcji krytycznej.
- Ćwiczenie (ukrywajka)
- O jakich zdarzeniach powinien informować dozorcę proces?
- O czym powinien informować serwer?
- Jakie bufory są potrzebne?
Schemat komunikacji
Każdy proces powinien wysyłać serwerowi informację o tym, że chce wejść do sekcji krytycznej. Serwer, po odebraniu takiego komunikatu, sprawdza, czy sekcja krytyczna jest wolna. Jeśli tak, to wysyła procesowi zgodę na wejście do niej. Proces powinien cierpliwie oczekiwać na zgodę serwera, po czym wejść do sekcji krytycznej dopiero po jej otrzymaniu. Następnie po zakończonym pobycie w sekcji musi poinformować serwer, że jest ona wolna.
Opisany schemat daje się zrealizować za pomocą dwóch buforów:
- w pierwszym zam procesy umieszczają "zamówienia" na sekcję krytyczną
- w drugim zezw serwer umieszcza zezwolenia na wejście do sekcji krytycznej
- Rysunek przedstawiający ten schemat.