Programowanie współbieżne. Systemy czasu rzeczywistego - Helion

224 Programowanie wspóbiene. Systemy czasu rzeczywistego
operacyjnych, w których programy uytkowe dokonuj analizy i przetwarzania pewnych
zestawie danych, które z kolei musz by zinterpretowane przez inne procesy uytkownika
lub procesy systemu operacyjnego, m.in. prosty program obsugi danych z urzdzenia
wejciowego (np. klawiatura), który jest konsumowany przez program uytkowy.
W problemie producenta i konsumenta producent cyklicznie produkuje porcj danych
i przekazuje j konsumentowi, który konsumuje j w swojej sekcji lokalnej. Struktura
procesów konsumenta i producenta jest nastpujca:
task Producent;
task body Producent is
info: Integer := 1;
begin
loop
Produkuj;
Protokó_wstpny;
Umieszcza_dane_w_buforze;
Protokó_kocowy;
end loop;
end Producent;
task Konsument;
task body Konsument is
info: Integer := 1;
begin
loop
Protokó_wstpny;
Pobiera_dane_z_bufora;
Protokó_kocowy;
Konsumuj;
end loop;
end Konsument;
-- sekcja lokalna
-- sprawdza, czy s wolne miejsca
-- lub przekazuje bezporednio konsumentowi
-- sygnalizuje umieszczenie danych w buforze
-- sprawdza, czy s dane w buforze
-- lub otrzymuje bezporednio od producenta
-- sygnalizuje o zwolnieniu miejsca w buforze
-- sekcja lokalna
W literaturze rozwaa si implementacje dla rónych rozmiarów bufora:
bufor jednostkowy (o pojemnoci równej 1);
bufor nieskoczony;
bufor ograniczony (n-elementowy).
Najprostszy przypadek problemu producenta i konsumenta sprowadza si do synchronizowania
dwóch procesów: producenta i konsumenta. Producent cyklicznie produkuje
jedn porcj danych i przekazuje j bezporednio konsumentowi. W przypadku komunikacji
synchronicznej porcja danych bdzie przekazana, gdy producent jest gotów do
wysania danych, a konsument do ich odebrania. Jeli jeden z procesów nie jest gotowy
do wysania lub pobrania danych, to zostaje zawieszony w oczekiwaniu na drugi, co oznacza,
e reprezentacja bufora w tym rozwizaniu jest zbdna.
Wiksz elastyczno wykonywania procesów zapewnia komunikacja asynchroniczna
pomidzy producentem a konsumentem, uzyskiwana poprzez wprowadzenie bufora.
W tym przypadku producent po wyprodukowaniu danych umieszcza je w buforze i moe
wykonywa kolejne operacje bez wzgldu na to, czy konsument w danej chwili moe
pobra porcje, czy te nie.