Corso di “Programmazione a oggetti” Programmazione concorrente

Presentazione sul tema: "Corso di “Programmazione a oggetti” Programmazione concorrente"— Transcript della presentazione:

1 Corso di “Programmazione a oggetti” Programmazione concorrente
Costrutti e meccanismi di alto livello a supporto della programmazione concorrente in ambiente globale Tipi di Monitor G. Cantone

2 Monitor Regione enter ATTIVO P exit && P=m.look()!=NULL / P==m.get();
ATTESA MUTEX m (1) enter ATTIVO P exit && P=m.look()!=NULL / P==m.get(); exit m.cont==1 /m.cont=0; m.cont==0; exit && m.look() ==NULL /m.cont=1; Precondizione /Postcondizione G. Cantone

3 Regione Critica Condizionale
Monitor Regione Critica Condizionale ATTESA SYNC s BLOCCATO COND c1 c1.signal/while (c1.cont>0 ) {m.put(c1.get()); c1.cont--;} cl.wait c1.signal m.cont==0; c1.wait ATTESA MUTEX m(1) ATTIVO P enter exit (exit || wait ) &&m.look() !=NULL/ P==m.get(); enter && m.cont==1; Molte postcondizioni non riportate G. Cantone

4 Regione Critica Condizionale
Monitor tipo Regione Critica Condizionale Un processo già in attesa su condizione, una volta passato in esecuzione, dovrà valutare nuovamente la condizione di avanzamento (un altro processo, già in attesa sul semaforo di ingresso o ivi ricollocato, entrando per primo nel monitor, potrebbe alterare lo stato del monitor medesimo): while(!<B>) cond.wait; G. Cantone

5 Monitor Java: notifyAll()
Corrisponde a un monitor tipo Regione Critica Condizionale con un solo stato di attesa. Vi è un’unica condizione di attesa, implicita. È una classe Java che include almeno un metodo synchronized. Tutti metodi synchronized operano in mutua esclusione. Con il segnalamento notifyAll(), TUTTI i processi in attesa vengono rimessi in ingresso del monitor. G. Cantone

6 Monitor Java notifyAll
Monitor/Implementazione/Casi reali Monitor Java notifyAll BLOCCATO Attesa interna ai notifyAll/while (ai.cont>0 ) {m.put(ai.get()); ai.cont--;} wait m.cont==0; c.notifyAll ATTESA MUTEX m(1) ATTIVO P enter synchronized exit (exit || wait ) &&m.look() !=NULL/ P==m.get(); enter && m.cont==1; Molte postcondizioni non riportate G. Cantone

7 Monitor Java Con il segnalamento notify(), UN processo, scelto a caso fra quelli eventualmente in attesa, viene rimesso in ingresso del monitor. G. Cantone

8 Monitor Java: notify()
BLOCCATO Attesa interna ai notify/ai.cont>0 => {m.put(ai.get()); ai.cont--;} wait m.cont==0; c.notify ATTESA MUTEX m(1) ATTIVO P enter synchronized exit (exit || wait ) &&m.look() !=NULL/ P==m.get(); enter && m.cont==1; Molte postcondizioni non riportate G. Cantone

9 Variante Monitor MRCC È una variante del precedente MRCC. Se il processo attivo si sospende, allora libera il monitor. Un processo attivo può risvegliare un qualunque numero di processi i quali però sono forzati ad abbandonare il monitor, il cui controllo resta al processo segnalante. L’uscita forzata potrebbe creare problemi, in quanto i processi forzati a uscire non potrebbero disporre dei giusti valori dei dati. G. Cantone

10 Variante Monitor RCC BLOCCATO C c.signal/if (c.cont>0 ) {m.put(c.get()); c.cont--;} wait m.cont==0; c.signal ATTESA MUTEX m(1) ATTIVO P enter synchronized exit (exit || wait ) &&m.look() !=NULL/ P==m.get(); enter && m.cont==1; Molte postcondizioni non riportate G. Cantone

11 Ulteriori tipi di monitor
Aspetti comuni I processi in attesa su coda interna sono, in termini di risveglio, privilegiati rispetto a quelli in attesa all’esterno. G. Cantone

12 Monitor Monitore Modificata 9.07.2006 Come necessario per programma
ATTESA COND c(0) Come necessario per programma BLOCCATO Cond c(0) ! a c.wait m.cont==0; c.signal &&c.cont>0; ATTESA MUTEX m(1) ATTIVO P enter c.signal || exit a: (exit || c.wait || (c.signal && c.cont==0)) &&m.look() !=NULL/ P==m.get(); enter && m.cont==1;/m.cont=0; Molte postcondizioni non riportate G. Cantone

13 Impiegano Condition e uniQueue rispettivamente
Monitor/Casi reali Monitor di Hoare Monitor Hansen Simili al Monitore. Impiegano Condition e uniQueue rispettivamente G. Cantone

14 Monitor Concurrent Pascal
Monitor/Implementazione/Casi reali Monitor Concurrent Pascal ATTESA QUEUE q(0) 0..MAXP-1 BLOCCATO QUEUE q(0) ! a q.delay m.cont==0; q.continue &&q.queue; ATTESA MUTEX m(1) ATTIVO P enter continue || exit a: (exit || delay || (q.continue && !q.queue)) &&m.look() !=NULL/ P==m.get(); enter && m.cont==1; Molte postcondizioni non riportate G. Cantone

15 Altri monitor/Aspetti Comuni
Una C.signal() NON comporta l’abbandono dello stato ATTIVO. Ciò perché il processo segnalato potrebbe portare il monitor in uno stato diverso da quello lasciato dal processo che emette il segnale e, per questo, inconsistente per lo stesso. G. Cantone

16 Monitor Mediatore Come necessario per programma c.wait
ATTESA COND c(0) BLOCCATO Cond c(0) Come necessario per programma c.wait c.signal && c.cont==0 m.cont==0; c.signal &&c.cont>0; ATTESA MUTEX m(1) (exit || c.wait) &&u.cont==0 && m.look() !=NULL /P==m.get(); ATTIVO P enter exit( exit c.signal && c.cont>0 PENDENTE URGENTE u(0) (exit || c.wait) && u.cont>0 enter && m.cont==1; Molte postcondizioni non riportate G. Cantone

17 Monitor/Implementazione/Avanzamento-sospensione
Monitor Gladiatore ATTESA ELIGIBILI e Come necessario per programma ATTESA COND c c.signal && c.cont>0 BLOCCATO Cond c(0) c.wait c.signal ((exit || c.wait ) && e.cont>0) / P== e.get() m.cont==0; ATTESA MUTEX m ((exit || c.wait) &&e.cont==0) && m.look()!=NULL / P==m.get() ATTIVO P enter exit enter && m.cont==1;/m.cont=0; Molte postcondizioni non riportate G. Cantone

18 Monitor Mesa Monitor/ICasi reali Come necessario per programma
ATTESA ELEGIBILI e(0) Come necessario per programma ATTESA COND c c.notify && c.cont>0 BLOCCATO Cond c(0) c.wait c.notify ((exit || c.wait ) && e.cont>0) / P== e.get() m.cont==0; ATTESA MUTEX m(1) ((exit || c.wait) &&e.cont==0) && m.look()!=NULL / P==m.get() ATTIVO P enter exit enter && m.cont==1; Molte postcondizioni non riportate G. Cantone