Entwicklung eines Kontrollsystems für die Strahllagemessung am ...

42 5 DAS KLASSENKONZEPT
ten Routinen Print und Test aufgerufen werden.
Um das Kontrollsystem auch bei nebenläufiger Ausführung sicher zu machen,
existieren die Routinen Lock und Unlock. In Abb. 13 ist dargestellt,
was passieren kann, wenn zwei Threads auf die Routinen eines Moduls abwechselnd
zugreifen. Die gezeigte Situation ist in der Fachliteratur als “Race-
Client-Aufruf Datennahme
Disable!
CPU
Thread 1 Thread 2
IsEnabled? -> JA!
Read -> FEHLER
Abbildung 13: Fehler durch nichtabgesicherte Zugriffe
Condition” bekannt [10, 12]. In dieser Situation existieren zwei Threads: Ein
Client möchte ein Modul mit Disable abschalten, während die Datennahme
das Modul auslesen möchte. Am Anfang wird die CPU der Datennahme zugeteilt.
Sie überprüft mit IsEnabled, ob das Modul aktiviert ist, und erhält
eine positive Antwort. Jetzt passiert das Entscheidende: Die Datennahme
wird an dieser Stelle unterbrochen und der Aufruf des Clients bedient. Dieser
deaktiviert das Modul mit Disable. Nachdem die Datennahme wieder
den Prozessor zugeteilt bekommt, möchte sie das (jetzt deaktivierte) Modul
auslesen. Das führt zu einem Fehler mit Programmabruch.
Damit so etwas nicht passiert und die Daten eines Moduls stets in einem konsistenten
Zustand sind, werden Schloßvariablen benutzt. Diese werden oft als
“Locks”, manchmal auch als “Semaphoren 44 ” oder “Mutexes 45 ” bezeichnet.
Eine Lösung als Monitor, wie in [10] vorgeschlagen, kann hier nicht verwendet
werden. Ein Monitor sichert jeweils nur einen Funktionsaufruf gegen
die gleichzeitige Ausführung eines anderen ab. Nicht geschützt werden aber
44 Zur Kommunikation auf hoher See benutzte Signale
45 Mutual exclusion
Zeit