ProgramaÃ§Ã£o Funcional e Concorrente com Scheme

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notas de aula - Jerônimo C. Pellegrini ( define retira ( lambda (a v) ( set-valor ! a (- ( valor a) v )))) ( define deposita ( lambda (a v) ( set-valor ! a (+ ( valor a) v )))) ( define transfere ( lambda (a b v) ( with-account ( lock-conta a) ( thread-sleep ! 0.200) ( with-account ( lock-conta b) ( retira a v) ( deposita b v ))))) ( define conta-a ( make-conta 0)) ( define conta-b ( make-conta 0)) ( let (( threads ( map make-thread ( list ( lambda () ( transfere conta-a conta-b 10)) ( lambda () ( for-each thread-start ! threads ) ( for-each thread-join ! threads )) ( transfere conta-b conta-a 5)))))) ( print ( valor conta-a ) "; " ( valor conta-b ) "\n") Neste exemplo, os recursos são contas bancárias. Para transferir um valor de A para B, uma thread obtém um mutex lock em A e depois tenta obter para B. Outra thread já obteve o mutex lock para B e então aguarda para obter o lock de A. Pode-se prevenir ou resolver deadlocks: para prevení-los é necessário eliminar pelo Versão Preliminar menos uma das condições para sua existência: • Exclusão mútua: um recurso pode ser alocado para no máximo um processo de cada vez; 232 [ 27 de outubro de 2010 at 15:47 ]
notas de aula - Jerônimo C. Pellegrini • Aquisição gradual de recursos: um processo pode obter um recurso e manter sua posse enquanto requisita outros; • Não-preempção: Um processo não terá um recurso tomado sem tê-lo liberado; • Espera circular: há n processos P 1 , P 2, · · · , P n tal que cada processo P i (i < n) espera por algum recurso alocado para o processo P i+1 , e P n espera por um recurso alocado para P 1 . Pode-se ainda deixar a cargo do sistema que, antes de alocar um recurso a um processo, verifique que esta alocação não resultará em deadlock. Para resolver deadlocks, é necessário detectá-los e eliminá-los. A eliminação de deadlocks normalmente se dá escolhendo um processo que já adquiriu alguns recursos e forçando-o a liberá-los. 10.1.4 Starvation Se um processo fica indefinidamente esperando para executar, diz-se que ele “morre de fome” (starvation). Para que isto não occorra, • Não deve haver a possibilidade de deadlock; • O escalonamento dos processos deve ser justo: embora cada processo possa ter uma prioridade diferente, o escalonador deve garantir que todos os processos executarão periodicamente. O exemplo a seguir mostra um sistema de emissão de tickets (poderiam ser passagens aéreas, entradas para cinema, teatro ou show – não importa). Há duas categorias: os Versão Preliminar VIPs tem preferência sobre os comuns, e sempre que houver um pedido de ticket VIP na fila, ele será atendido antes do pedido de ticket comum. Se a emissão de tickets for suficientemente demorada e os pedidos suficientemente frequentes, a fila de VIPs nunca estará vazia, e a fila de comuns nunca andará. O programa simula esta situação com tres threads: uma que emite tickets, removendo pedidos de duas filas, e duas outras que produzem os pedidos e os incluem em duas filas (vip e comum). O programa emite tickets comuns com numeração negativa e tickets VIP com numeração positiva. O leitor pode verificar que a fila de comuns não anda, e nenhum número negativo é mostrado. ( load " queue . scm ") ( define filas ( make-mutex )) [ 27 de outubro de 2010 at 15:47 ] 233
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