Spis treœci - Patrz

2.6 Klasyczne problemy współbieżności2.6.1 Problem producenta i konsumentaProblem producenta i konsumenta polega na zsynchronizowaniu dwóch procesów:producenta, który cyklicznie produkuje jedną porcję informacji a następnie przekazuje ją doskonsumowania, i konsumenta, który cyklicznie pobiera porcję i konsumuje ją. Jeśli w danejchwili producent nie może pozbyć się wyprodukowanej porcji, musi czekać. Podobnie, jeślikonsument nie może pobrać porcji, także musi czekać. Porcje powinny być konsumowane wkolejności wyprodukowania.Rozważa się kilka wariantów tego problemu. W najprostszym producent przekazujeporcję bezpośrednio konsumentowi. Najbardziej popularny jest natomiast wariant, w którymzakłada się, że pomiędzy producentem a konsumentem znajduje się An- elementowy bufor (N> 0). Producent wstawia porcję do niepełnego bufora, a konsument pobiera ją z niepustegobufora. W wariancie trzecim (teoretycznym) zakłada się, że bufor jest nieskończony. Procesyproducenta i konsumenta muszą tak się synchronizować, aby operacje wstawiania i pobieraniaz tego samego elementu bufora wzajemnie się wykluczały.Problem, jak duży powinien być bufor, jest problemem efektywności przyjętegorozwiązania, a jego rozstrzygnięcie zależy od rozkładów czasu produkcji i konsumpcji. Jeśliśredni czas konsumpcji jest krótszy od średniego czasu produkcji, bufor może okazać sięniepotrzebny. Jeśli jest odwrotnie, dowolnej wielkości bufor okaże się po pewnym czasie zamały. Gdy średnie czasy produkcji i konsumpcji są równe, wielkość bufora dobiera się wzależności od wariancji tych czasów. Warto zaznaczyć, że problem producenta i konsumentajest abstrakcja wielu rzeczywistych problemów pojawiających się nie tylko w informatyce, aletakże w innych dziedzinach takich jak telekomunikacja, transport czy handel.W niniejszej książce będziemy rozważać także pewne modyfikacje problemuproducenta i konsumenta. Uwzględnimy wielu producentów i konsumentów (por. 3.2.2, 4.3.3,4.3.4), nie będziemy przestrzegać kolejności pobierania porcji (zad. 4.3.4), dopuścimywstawianie i pobieranie wielu porcji naraz (zad. 4.3.4).2.6.2 Problem czytelników i pisarzyProblem czytelników i pisarzy polega na zsynchronizowaniu dwóch grup cyklicznychprocesów konkurujących o dostęp do wspólnej czytelni. Proces czytelnik co jakiś czasodczytuje informację zgromadzoną w czytelni i może to robić razem z innymi czytelnikami.Proces pisarz co jakiś czas zapisuje nową informację i musi wówczas przebywać sam wczytelni. Zakłada się, że operacje czytania i pisania nie trwają nieskończenie długo.Problem ten jest abstrakcją problemu synchronizacji procesów korzystających zewspólnej bazy danych. Wiele procesów naraz może odczytywać informację zawartą w bazie,ale tylko jeden może ją modyfikować. Zazwyczaj rozważa się trzy rozwiązania tego problemu,z których dwa dopuszczają zagłodzenie czytelników bądź pisarzy.A. Rozwiązanie z możliwością zagłodzenia pisarzyZgodnie z warunkami zadania czytelnik, który zapragnie wejść do czytelni powinienmóc to zrobić, jeśli jest ona pusta lub, jeśli są w niej już inni czytelnicy. W przeciwnym razie(tzn. gdy w czytelni jest pisarz) powinien być wstrzymany do czasu, gdy zajdą warunki20