Programowanie współbieżne i rozproszone/PWR Ćwiczenia 10

Stolik dwuosobowy

W systemie działa N par procesów. Procesy z pary są nierozróżnialne. Każdy proces cyklicznie wykonuje własne_sprawy, a potem spotyka się z drugim procesem z pary (procedura randka) w kawiarni przy stoliku dwuosobowym. W kawiarni jest tylko jeden stolik. Procesy mogą zająć stolik tylko wtedy, gdy obydwa są gotowe do spotkania, ale odchodzą od niego pojedyńczo (w różnym czasie kończą wykonywanie procedury randka) Zapisz treć procesu {\tt P(j: 1..N)} i monitor {\tt KAWIARNIA} synchronizuj±cy ich działanie. \\

\noindent {\bf Rozwi±zanie a} %%-------------------------------------------------------------------------- \begin{verbatim} var

 NA_PARĘ : array [1..N] of binary semaphore := (0,...,0);
 para : array [1..N] of boolean := (False, ...,False);
 NA_STÓŁ : binary semaphore := 1;
 przy_stole : integer := 0;
 OCHRONA : binary semphore := 1;

process P(j:1..N) begin

 repeat
   własne_sprawy;
   P(OCHRONA);
   if not para[j] then begin
                         para[j] := True;
                         V(OCHRONA);
                         P(NA_PARĘ[j]);
                       end
   else begin
          para[j] := False;
          V(OCHRONA);
          P(NA_STÓŁ);
          przy_stole := 2;
          V(NA_PARĘ[j]);
   end;
   randka;
   P(OCHRONA);
   dec(przy_stole);
   if przy_stole = 0 then begin
                            V(OCHRONA);
                            V(NA_STÓŁ);
                     end
   else V(OCHRONA);
 until false;

end;

\end{verbatim}

\noindent {\bf Rozwi±zanie b}

\begin{verbatim} monitor KELNER var

 NA_PARĘ : array [1..N] of condition;
 NA_STÓŁ : condition;
 przy_stole : integer;

export procedure CHCĘ_STOLIK(j:integer) begin

 if empty(NA_PARĘ[j]) then wait(NA_PARĘ[j])
 else begin
        if przy_stole > 0 then wait(NA_STÓŁ);
        przy_stole := 2;
        signal(NA_PARĘ[j]);
      end;

end;

export procedure ZWALNIAM begin

 dec(przy_stole);
 if przy_stole = 0 then signal(NA_STÓŁ);

end;

begin

 przy_stole := 0;

end.

process P(j:1..N) begin

 repeat
   własne_sprawy;
   KELNER.CHCĘ_STOLIK(j);
   randka;
   KELNER.ZWALNIAM;
 until false;

end

Bar piwny

Napisz monitor BAR synchronizujący pracę barmana obsługującego klientów przy kolistym barze z $N$ stołkami. Każdy klient realizuje następujący algorytm:

var
  i : integer;
begin
  repeat   
    BAR.CZEKAJ_NA_STOŁEK_I_PIWO(i);
    <pije piwo na stołku i-tym>
    BAR.ZWALNIAM(i);
  until false;
end;

Barman nalewa piwo nowo przybyłym klientom w kolejności wyznaczonej przez stołki przez nich zajmowane (chodzi "w kółko"):

var
  i : integer;
begin
  repeat   
    BAR.KTO_NASTĘPNY(i);
    <podejście do stołka i-tego i nalanie piwa>
    BAR.ZACZNIJ_PIĆ(i);
  until false;
end;

monitor BAR;
var 
 ilu_w: integer;       { ilu klientów jest w barze }
 WEJSCIE: condition;   { tu klienci czekaj± na wej¶cie do baru }

 stołek: array [0..N-1] of (wolny, nieobsłużony, obsłużony); 

 czeka: array [0..N-1] of condition;  { tu klient czeka na nalanie piwa }
 ilu_czeka: integer;    { ilu klientów czeka na nalanie piwa }

 BARMAN: condition;    

export procedure CZEKAJ_NA_STOŁEK_I_PIWO(var i: integer);
begin
  if ilu_w = N then wait(WEJSCIE); 
  inc(ilu_w);
  inc(ilu_czeka);
  i := 0;
  while stołek[i] <> wolny do    
    i := (i + 1) mod N; 
  stołek[i] := nieobsłużony;     
  signal(BARMAN); 
  wait(czeka[i]);                
end;

export procedure ZWALNIAM(i: integer);
begin
  dec(ilu_w);
  stołek[i] := wolny;
  signal(WEJSCIE);
end;

export procedure KTO_NASTĘPNY(var i:integer);
begin
  if ilu_czeka = 0 then wait(BARMAN); 
  i := (i + 1) mod N; 
  while stołek[i] <> nieobsłużony do
    i := (i + 1) mod N;
end;

export procedure ZACZNIJ_PIĆ(i: integer);
begin
  stołek[i] := obsłużony; 
  dec(ilu_czeka);
  signal(czeka[i]);
end;

begin
for i:=0 to N do 
  stołek[i] := wolny;
end.