Esercizi di mutua esclusione e sincronizzazione (2)

Esercizi di mutua esclusione e

sincronizzazione (2)

Alessandro A. Nacci

[email protected]

ACSO

2014/2014

1

2

Esercizio 13

Il problema dei cinque filosofi

3

1

7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 1 marco lapegna

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Esercizio 13

Il problema dei cinque filosofi

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Il problema dei cinque filosofi

Soluzione 1

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 1 marco lapegna

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Il problema dei cinque filosofi

Soluzione 1: deadlock

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 5 marco lapegna

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 6 marco lapegna

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 8 marco lapegna

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 5 marco lapegna

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 6 marco lapegna

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 7 marco lapegna

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 8 marco lapegna

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Il problema dei cinque filosofi

Soluzione 2

7

postpost Dato l’i-esimo filosofo…

Nel caso del

filosofo #5, con

%5 prendo la prima forchetta (è una tavola rotonda!)

In questo esercizio la notazione per

i mutex è differente:

lock -> wait unlock -> post

Il problema dei cinque filosofi

Soluzione 2: starvation

8

2

7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 5 marco lapegna

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 6 marco lapegna

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 7 marco lapegna

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 8 marco lapegna

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Il problema dei cinque filosofi

Deadlock & Starvation

9

2

7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 5 marco lapegna

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 7 marco lapegna

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 8 marco lapegna

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Il problema dei cinque filosofi

Soluzione 3: inefficiente

10

3

7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 9 marco lapegna

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 10 marco lapegna

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 11 marco lapegna

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 12 marco lapegna

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post

Il problema dei cinque filosofi

Soluzione 4

11

3

7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 9 marco lapegna

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 10 marco lapegna

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 11 marco lapegna

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4

7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 12 marco lapegna

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generico filosofo (si poteva fare con una enum)

Il problema dei cinque filosofi

Soluzione 4

12

3

7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 9 marco lapegna

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 10 marco lapegna

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 11 marco lapegna

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4

7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 12 marco lapegna

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post

post

post

Il problema dei cinque filosofi

Soluzione 4: osservazioni

13

3

7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 9 marco lapegna

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 10 marco lapegna

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7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 11 marco lapegna

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4

7bis. Esercitazione su sincronizzazione di processi 12 marco lapegna

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Tratto da: http://wpage.unina.it/lapegna/lucidi/SOmodA/lezione7-bis.pdf

Esercizio 14

Trova l’errore

14

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Esercizio 14

Trova l’errore

14

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Il  problema  consiste  nel  fa1o   che  i  due  thread  operano  

sulla  variabile  conto  con  una   sequenza  le1ura/scri1ura   (operatore  ++)  che  può  

rendere  inconsistente  lo  stato   della  variabile  stessa.  

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COME  SI  RISOLVE?

Esercizio 14

Trova l’errore

15

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Esercizio 14

Trova l’errore

15

SI  UTILIZZA NO  I   MUTEX!

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Esercizio 15

Trova l’errore (2)

16

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Esercizio 15

Trova l’errore (2)

16

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Il  problema  sta  nel  fa1o  che  th_fun2  

dovrebbe  essere  eseguita  sempre  prima   di  th_fun1  in  modo  tale  da  leggere  un   cara1ere  valido  dal  buffer.  

!

COME  SI  RISOLVE?

Esercizio 15

Trova l’errore (2)

17

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Esercizio 15

Trova l’errore (2)

17

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SI  UTILIZZA NO  I  

SEMAFOR I!

Esercizio 16

Dal barbiere

18

Negozio  del  barbiere:  il  barbiere  dorme  fino  a  che  non  ci  sono   clienti:  all’arrivo  di  un  cliente  esso  può:    

!

1. svegliare  il  barbiere  (nel  caso  stesse  dormendo)  

2. sedersi  ed  aspe1are  che  il  barbiere  abbia  finito  con  il  cliente   che  sta  radendo  al  momento  

3. se  tu1e  le  sedie  della  sala  di  a1esa  sono  occupate,  il  cliente   se  ne  va  

!

Implementare  un  programma  che  simula  il  comportamento   appena  descri1o.  

!

Si  fa  l’ipotesi  che  la  particolare  implementazione  dei  semafori   sblocchi  i  thread  secondo  l’ordine  di  chiamata  della  sem_wait.

POLTRONA ! BARBIERE

SEDIA 1

SEDIA 2

SEDIA 3

SEDIA 4

C2 C3 C4 C5 C1

B

STANZA

Esercizio 16

Dal barbiere

19 Ci  è  utile  avere  due  tipi  di  notifiche:  

!

2. Quando  il  barbiere  è  disponibile  

!

!

2. Sapere  il  numero  di  clienti  nella  nostra  simulazione   3. Sapere  quante  sedie  sono  disponibili  

!

POLTRONA ! BARBIERE

SEDIA 1

SEDIA 2

SEDIA 3

SEDIA 4

C2 C3 C4 C5 C1

B

STANZA