3 exclusión mutua

8/18/2019 3 exclusión mutua

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Exclusión mutua


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Problema

• Los hilos comparten un recurso (ej:textArea)

– Si inserto otra cadena antes de quetermine la primera, se solapan!


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class ount extends hread "static #olatile int n $ %&

public #oid run() " int temp&

'or (int i $ %& i %& i **) " temp $ n& n $ temp * & + +

public static #oid main(Strin-. ars ) "ount p $ ne/ ount()& ount q $ ne/ ount()& p0 start ()& q0 start ()&

tr1 " p0 join ()& q0 join ()& + catch (2nterruptedException e) " + S1stem0out0println (3he #alue o' n is 3 * n

+ +

Ejemplo variablecompartida 2


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public class Counter implementsRunnable { static fnal int THREADS = 2; static fnal int A!"C#$%T =&'''''''; static volatile int counter = ';

int id;

public Counter(int id) { t*is+id = id; ,

-#verride public void run() { int ma. = A!"C#$%T/THREADS;

S0stem+out+print1(T*read 3d4n5id); 1or (int i ='; i 6 ma.; i77) { counter 7= &; , ,

public static void main(Strin89: ar8s) t*ros


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ondiciones para la E4

• 5 procesos en bucle in6nito• Las S no se pueden entrela7ar• Antes 1 despu8s de la S se inserta un

protocolo• 9n proceso no se puede parar en su S• eben e#itarse los interbloqueos: si #arios

procesos quieren acceder uno debeconseuirlo

• En ausencia de competencia si aluienquiere entrar debe poder hacerlo


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Estructura aloritmos E4


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Aloritmo

• La primera posibilidad consiste en elmantenimiento de un turno:

• Los procesos, antes de su S esperana que le lleue el turno0

• espu8s de su S pasan el turno


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Aloritmo


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Aloritmo •

La #ariable compartidaturno se iniciali7a a i o a jantes de jecutar Pi

• La S de Pi se ejecuta siturn $ i

• Pi est; en espera !

• Existe una alternanciaestricta0 El ritmo deejecución depende del mas

lento0• Si un proceso 'alla dentro o

'uera (/hile) de su S elotro nunca podr; entrar asu S0 !!!!!!!

Process Pi:

repeat

while(turno!=i){};

SC

turno:=j; SR

forever


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?tra @epresentación del Aloritmo

(a/ait turn $ ) equi#ale a *ile (turno ?= &){,


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Aloritmo

• Est; libre de interbloqueos: El turnono puede asinarse a 5 procesossimult;neamente

• Puede 'allar por inanición


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Ejercicio Lab0

• acer un prorama en Ba#a en el que#arios hilos acceden a un recursocompartido (puede ser el contador

del ejemplo #isto anteriormente) 1e#idencie la necesidad de laexclusión mutua0

• 4ediante una #ariable lobal turnoceda el recurso compartido a loshilos (Aloritmo )0


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iaramas de estado

• 9sados para probar la corrección deproramas concurrentes0

• Se parte del estado inicial 1 se #anrepresentado los posibles siuientesestados

• Si un estado 1a ha sido dibujado

pre#iamente se hace una conexión


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An;lisis del Aloritmo

• enCamos de6nido nuestro prorama asC:

– urno es una #ariable lobal


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iaramas de estado

El estado inicial es p, q (primera instrucción de los procesosP 1 D, turno #ale al comen7ar)


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er Aloritmocompleto

• o se dan ni

(pF,qF,) 1(pF,qF,5)• PF 1 qF son laseccionescrCticas• Lueo ? ha1interbloqueo


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iarama simpli6cado

Duitamos los enunciados que noa'ectan a la sincroni7ación delos hilos


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Aloritmo : eadLoc>G

Si 5procesosquierenentrar ensu S, deellos debe

conseuirlo0


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Aloritmo : 2naniciónG

S$Sección o

rCtica

Si HalInJproceso

quiere entraren la S,debeconseuirloen alIn

momento

o proreso en S K

2A22M


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Aloritmo 5

• 9n proceso en su S ? debeimpedir que otro entre en su S

• ada proceso tiene su propio Na(DuieroEntrarEn4iS)

• ada proceso lee el Na del otroantes de entrar


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Aloritmo 5

Oersión abre#iada


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Aloritmo 5

o aseura la Exclusión 4utuaDesde @ue sale del bucle 0 se asi8na el nuevo valor es SC


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Dia8rama de estados Al8oritmo 2 en 1orma Tabu


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Aloritmo F

• Solicito 1 despu8s espero• Ejercicio: ibujar diarama de

estados


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Aloritmo F

Se aseura la E4, pero puede haber eadLoc>

Ambos pueden insistir en entrar en S a la #e7

Tabla de

estados


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Aloritmo Q

• Si otro quiere entrar a la #e7, espero 1 lueo #uel#o a lacara


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Aloritmo de e>>er (correcto en todos los sentidos)


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Al8oritmo > (eterson) otra implementacin

• 2nicio:

Na-%.:$Na-.:$'alse turno:$ i o j• El deseo de entrar

en la 7ona crCtica se

indica conNa-i.:$true• Na-i.:$ 'alse en la

sección de salida0• Si P% 1 P intentan

simult;neamenteentrar en su S selo impide la #ariableturno

Process Pi:

repeat

flagi:=true;

turno:=i;"o {} while

(flagjan" turno=j);

SC

flagi:=false;

SR

forever


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Solución a n procesos: aloritmo deLamport (panaderCa)

• Antes de ejecutar la S cada procesorecoe un nImero0 Aquel que tena elnImero mas pequeRo entra en la S0

•

Si Pi 1 Pj tienen el mismo nImero: – si ij Pi entrar; primero, si no Pj

• Pi pone su nImero a % en la Sec0 de Salida• otación:

– (a,b) (c,d) si a c o si a $ c 1 b d – max(a%,000a>) es un nImero b tal que:

• b $ ai para i$%,00>


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aloritmo de la panaderCa

(cont0)• Oariables lobales: – choosin: arra1-%00nK. o' boolean&

• iniciali7ado a 'alse

– number: arra1-%00nK. o' inteer&• iniciali7ados a %

• Oalide7: – Si Pi est; dentro S es que P> ha

escoido un number->.!$ %, 1(number-i.,i) (number->.,>)


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El aloritmo de la panaderCa (cont0)

Process Pi:

repeat

choosingi:=true;

nu#$eri:=#a%(nu#$er&''nu#$ern)*;

choosingi:=false;

for j:=& to n "o {

while (choosingj) {};

while (nu#$erj!=&an" (nu#$erj+j),(nu#$eri+i)){};

}

SC

nu#$eri:=&;

SR

forever


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Pr;ctica5 Lab0

• odi6car en ja#a mediante hilos elaloritmo (urno), el de Peterson (5procesos) 1 el de Lamport (Q

procesos)0 La sección crCtica puedeser un println() o la actuali7ación deun contador0 omprobar su

'uncionamiento0

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