Programowanie współbieżne. Systemy czasu rzeczywistego - Helion

238 Programowanie wspóbiene. Systemy czasu rzeczywistego
wywaszczania procesów wymaga dodatkowego procesu, który identyfikowaby wystpienie
blokady i czasowo wywaszcza jeden z procesów (filozofów) z zasobu dzielonego
(oddanie widelca przez filozofa). To podejcie bazuje na nieefektywnych metodach
wykrywania i likwidacji blokad i take zostanie pominite.
Prezentowane w tym podrozdziale rozwizania zapobiegaj wystpieniu stanu blokady
w wyniku negacji jednego z dwóch warunków: warunku czciowego przydziau zasobów
— w czasie oczekiwania na zajty zasób proces nie zwalnia zasobu przydzielonego
w poprzedniej operacji, oraz warunku czekania cyklicznego — istnieje zamknity acuch
procesów, z których kady oczekuje na zasoby przetrzymywane przez poprzednika.
W problemie piciu filozofów potencjalne spenienie warunku czciowego przydziau
wynika z nastpujcego zaoenia: filozof przetrzymuje widelec w oczekiwaniu na kolejny
widelec. Potencjalne spenienie warunku cyklicznego oczekiwania wynika natomiast
ze struktury, jak tworz procesy filozofa i widelce, poniewa pierwszy widelec jest wykorzystywany
przez pierwszego i pitego filozofa.
Negacja jednego z dwóch warunków wystpienia blokady jest osigana dziki konstrukcji
co najmniej dwóch rónych algorytmów synchronizacji procesów. Poniej przedstawiono
implementacj tych algorytmów w oparciu o mechanizm semafora, monitora,
obiektu chronionego oraz mechanizm spotka.
8.2.1. Semafory
W pierwszym rozwizaniu wyróniono dwa rodzaje procesów filozofa. Filozofowie
z numerami nieparzystymi bd kolejno podnosi prawy, a nastpnie lewy widelec,
a filozofowie o numerach parzystych podnosz widelce w odwrotnej kolejnoci. Takie
postpowanie filozofów gwarantuje, e nie bdzie speniony warunek cyklicznego czekania,
poniewa nie moe powsta zamknity acuch da zasobowych (da dostpu do
widelców) procesów (punkt 3.3.4).
Widelce: array(1..5) of SemBin;
task type FilozofN(Nr: Integer);
task type FilozofP(Nr: Integer);
task body FilozofP is -- dotyczy filozofów o nr 2 i 4
begin
loop
Filozof_myli;
Widelce((Nr mod 5) + 1).wait;
Widelce(Nr).wait;
Filozof_je;
Widelce(nr).signal;
Widelce((Nr mod 5) + 1).signal;
end loop;
end FilozofP;
task body FilozofN is -- dotyczy filozofów o nr 1, 3 i 5
begin
loop
Filozof_myli;