Cap.5. Interactiunea taskurilor concurente

Cap.5. Interac?inea taskurilor concurente
5.1. Considera?ii generale
Exploatarea avantajelor aduse de considerarea unei aplica?ii ca fiind compus? din mai multe
taskuri ce se execut? ?n paralel sau concurent impune, aßa cum a rezultat ßi din exemplele
prezentate ?n capitolul anterior, folosirea unor mecanisme care s? asigure interac?iunea corect? a
taskurilor pentru ca programul ?n ansamblu s? aib? evolu?ia dorit?. Dening P. (?n Operating Systems
Theory) a ar?tat c? interac?iunea taskurilor poate fi redus? la trei tipuri de opera?ii multitasking:
comunicarea ?ntre taskuri, sincronizarea taskurilor ßi excluderea mutual? a taskurilor.
Comunicarea ?ntre taskuri este opera?ia multitasking prin care se permite taskurilor s?
schimbe date ?ntre ele. Datele comune (utilizate de mai multe taskuri) sunt memorate ?n memoria
intern? a calculatorului ?n anumite zone declarate ca zone comune (pentru datele comune) ßi la care
vor avea acces toate taskurile. Deoarece zonele de date comune organizate ?n memoria intern? au o
capacitate mic? ßi limiteaz? la un volum mic datele comune, ?n cazul unui volum mare de date,
acestea se organizeaz? ?n fißiere plasate pe un suport de memorie extern? (de obicei disc magnetic).
Majoritatea sistemelor de operare actuale ofer? un sistem de lucru cu fißierele prin intermediul unui
SGF (sistem de gestiune a fißierelor). Dezavantajul acestei metode este legat de timpii relativ mari
pentru accesarea datelor din fißiere, dar metoda este utilizat? datorit? capacit??ii mari de memorare
a acestor sisteme.
Sincronizarea este opera?ia multitasking care asigur? eßalonarea corect? a execu?iei
taskurilor ?n timp sau, altfel spus, care stabileßte o rela?ie de ordine ?ntre instruc?iunile executate de
acestea, independent de vitezele relative ale lor.
Scopul unei metode de sincronizare este de a oferi unui task Ti aflat ?n execu?ie mijloacele
care s?-i permit?, ?n primul ränd, s? blocheze un alt task activ Tj sau s? se blocheze el ?nsußi ?n
aßteptarea producerii unui eveniment extern sau expir?rii unui interval de timp ßi, ?n al doilea ränd,
s? deblocheze un task Tk c?ruia s?-i transmit? eventual ßi unele informa?ii. ?n evolu?ia lor dou? sau
mai multe taskuri se pot sincroniza fie ?n func?ie de o condi?ie de timp, fie ?n func?ie de un
eveniment exterior. Mai exact, ?n cadrul unei aplica?ii, se poate ?ntälni situa?ia ca un task Tk pentru
a-ßi putea continua execu?ia s? fie nevoit s? aßtepte trecerea unui anumit interval de timp sau
realizarea unui eveniment din proces, eveniment controlat de regul? de un alt task Ti. ?n cazul
sincroniz?rii pe o condi?ie de timp, taskul Tk se va bloca pän? la expirarea intervalului de timp
men?ionat dup? care va trece ?n starea READY ßi ?ßi va putea continua execu?ia. ?n cazul
sincroniz?rii pe un eveniment exterior, taskul Tk se va bloca dac? evenimentul nu a avut loc. De
regul?, acest eveniment este supravegheat de un alt task Ti care va debloca taskul Tk ?n momentul
?n care evenimentul s-a ?ndeplinit.
Opera?iile de sincronizare pot fi:
- explicite (directe), caz ?n care un task ac?ioneaz? direct asupra altui task, primitivele de
blocare ßi deblocare trebuind s? fie astfel concepute ?ncät s? accepte ca parametru numele taskului
asupra c?ruia se ac?ioneaz?;
- implicite (indirecte), caz ?n care un task ac?ioneaz? asupra altui task prin declanßarea unor
mecanisme intermediare; primitivele de blocare ßi deblocare nu mai folosesc explicit numele
taskului asupra c?ruia se ac?ioneaz?, ci folosesc o serie de variabile special-create ?n acest scop
(semafoare, variabil...