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Processos e Threads
1. Comunicação entre processos (IPS)
2. Problemas clássicos de IPC
3. Problemas
Comunicação entre processos
Topicos fundamentais de comunicação entre processos:
– Sincronismo entre processos (barreiras, mutex, semaforos)
– Acesso exclusivo a um recurso por um processo (mutex,
semaforos)
– Passagem de informação entre processos (pipes, sockets)
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Comunicação entre processos
Condições de corrida
Dois processos a aceder à mesma posição da fila de espera.
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Regiões criticas (1)
Quatro condiçoes para ter acesso exclusivo:
– Não podem existir dois processos simultaneamente em regiões
criticas
– Nada se pode assumir sobre a velocidade e o número de CPUs
– Nenhum processo fora da região critica pode bloquear outro
processo
– Nenhum processo pode esperar eternamente para entrar na região
critica
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Regiões criticas (2)
Exclusão mutua utilizando regiões criticas
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Exclusão mutua com espera activa(1)
Solução proposta para problema de regiões criticas
(a) Processo 0.
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(b) Processo 1.
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Exclusão mutua com espera activa (2)
Solução de
Peterson's
para
exclusão
mutua
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Exclusão mutua com espera activa (3)
Entrada e saida de uma região critica utilizando a
TSL
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Espera não activa
Acesso a regiões criticas com espera activa:
– Ambas as soluções anteriores são correctas
• Instrução TSL
• Solução de Peterson’s
– Processo activo enquanto espera consome recursos
Como implementar espera não activa?
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“Adormecer e Acordar”
Problema produtor-consumidor pode ser fatal numa situação de corrida
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Semaforos
Solução do problema produtor-consumidor com semaforos
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Mutexes
Implementação de mutex_lock e mutex_unlock
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Monitores (1)
Exemplo de um monitor
Grupo de funções, variaveis e
estruturas de dados.
Processos podem chamar elementos
do monitor arbitrariamente.
Processos não têm acesso aos
dados do monitor.
Apenas um processo está activo num
monitor.
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Exemplo de Monitores
Problema produtor-consumidor com monitores
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Implementação de Monitores em Java
Solução do problema produtor-consumidor em Java (parte 1)
12/16/2002
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Implementação de Monitores em Java
Solução do problema produtor-consumidor em Java (parte 2)
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Barreiras
Utilização de uma barreira:
– processos aproximam-se de uma barreira
– Todos os processos são bloqueados pela barreira
– Quando o ultimo chega (quorum), passam todos
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Problemas clássicos de IPC
Jantar de filosofos (acesso a recursos limitados)
Acessos de leitura e de escrita
Barbeiro adormecido (filas de espera)
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Jantar de filosofos (1)
Filosofos comem/pensam
Para comer são necessários 2
garfos
Escolher um garfo de cada vez
Como prevenir deadlocks
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Jantar de filosofos(2)
Solução errada do problema
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Jantar de filosofos(3)
Soluçao do problema (parte 1)
12/16/2002
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Jantar de filosofos(4)
Soluçao do problema (parte 2)
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Acesso de leituras e de escritas
Espera acesso
exclusivo.
Writer
Reader
Reader
Reader
Reader
Reader
Reader
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Acessos de leituras e escritas
Uma solução para o problema
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Problema do barbeiro adormecido (1)
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Problema do barbeiro adormecido(2)
Soluçao do problema.
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Problema:
No cenário do problema acesso de leituras e escritas
alterar a solução de modo a que o writer não espere
indeterminadamente.
Espera acesso
exclusivo.
Writer
Reader
Reader
Reader
Reader
Reader
Reader
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