semÁforos en procesos
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7/28/2019 SEMFOROS EN PROCESOS
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SEMFOROS EN PROCESOSSemforo es una VARIAB LE DE tipo ab stracto de datos ) que con sti tuy e elmtod o clsic o para restrin gir o p erm itir el acces o a recur so s comp artid os(por ejemplo , un recurso de almacenamiento del sistema o var iables del
cdigo fuente) en un en torn o de m ult ip roces amiento (en el que se ejecut arnvar ios procesos c oncu rrentemente). Fueron inv entados por Eds gerDijkstra en 1965 y se usaro n po r primera vez en el sistema op erativoTHEOSPROGRAMA DE PROCESOS DE SEMAFOROS (PROBLEMA DE LOSFILOSOSFOS)#include#define N 5#def ine IZQ (i+N-1)%N#define DER (i+1)%N
#def ine pensando 0#define hambr e 1#def ine com iendo 2typedef int semaphore;int estado(N);semaforo m utex=1;semaforo s[N];void f i loso fo( int i){while(true){
pensar();tomar_tenedor(i) ;comer();dejar_tenedor(i);
}}void tomar_tenedor( int i){dow(&mutex);estado[i ]=hambre;
probar(i) ;up(&mutex);down(&s[ i ] ) ;
}void dejar_tenedo r(int i){down(&mutex);
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estado[ i ]=pensando;probar(IZQ);probar(DER);up(&mutex);
}
void probar( i){
if(estado[i ]==hambre&&estado[IZQ]!=comiendo&&estado[DER]!=comiendo){estado[ i ]=comiendo;up(&s[i ]) ;
}}
El prob lema Productor/Consum idor
El problema Producto r/Consum idor es uno de los ejemp los
cl asicos de acceso a recu rso s compart ido s q ue debe arbitrarse
med iante alg un mecanismo de conc urrenc ia que implemente la
exc lu s i onm u tua.
A co ntinu aci on se propo rcio nan version es que imp lementan la
exc lus i on m u tu a med ian te la u ti lizac i on de :
Monito res Java: m on itores restr in gido s a u na un ica variable de
condicion implcita.
Monitores Signal and Con t inue: modelo g eneral de monitores co n
m as de un a var iab le de co nd ic i on .
El problema Productor/Consumido r cons iste en el acceso
conc urrente por parte de procesos prod uctores y procesos
cons um idores so bre un recurso com un que resul ta ser un buffer deelementos. L os
prod uctores tratan de introd ucir elementos en el buffer de uno enuno , y los con sum idores tratan de
extraer elementos de u no en uno
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ALGORITIMO QUE EJECUTA UN PRODUCTOR Y CONSUMIDOR EN
C++
#includ e
#includ e
using namespace con currency;using n amespace std;
// Demonstrat es a bas ic ag ent that produces val ues .
class prod ucer_agent : pub l ic agent
{
publ ic :
explici t pro duc er_agent(ITarget& target, un sign ed int coun t,
int sentinel)
: _target(target)
, _cou nt(count)
, _sentin el(sentinel)
{
}
protected:
void run ()
{
// Send the value o f each loop iter at ion to the tar get bu ffer.
wh ile (_count > 0){
send (_target, stat ic_cast(_coun t));
--_count;
}
// Send the sentinel value.
send(_target, _senti nel);
// Set the agen t to the f in ished state.
done();
}private:
// The tar get bu ffer to write to .
ITarget& _target;
// The number o f values to send .
uns igned int _count;
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// The sent inel value, which in forms the cons umer agent to stop
process ing.
int _sentinel;
};
// Demonstrat es a bas ic ag ent that consumes values .class cons umer_agent : pub l ic agent
{
publ ic :
explici t consumer_agent(ISourc e& sou rce, int sentinel)
: _sou rce(sourc e)
, _sentin el(sentinel)
{
}
// Retr ieves the av er ag e of all recei ved val ues .
int average()
{
retu rn receive(_average);
}
protected:
void run ()
{
// The sum of al l values .int sum = 0;
// The count of val ues rec eived .
int cou nt = 0;
// Read from the source b lock until we receive the
// sen tinel val ue.
in t n;
while ((n = receive(_sou rce)) != _sen tinel)
{
sum += n;++count;
}
// Wr ite the average to the messag e buffer .
send (_average, sum / coun t);
// Set the agen t to the f in ished state.
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done();
}
private:
// The source buffer to read from .
ISour ce& _sour ce;// The sen tinel value, wh ich in fo rms the ag ent to s top proces s ing .
int _sentinel;
// Ho lds the average of al l rec eived values .
sing le_assig nment _average;
};
int wm ain()
{
// In fo rms the consumer agen t to stop proces s ing .
con st int s ent inel = 0;
// The number o f values fo r the producer agen t to send.
con st unsig ned int count = 100;
// A message buffer that is shar ed by the agen ts .
unb oun ded_buffer buffer ;
// Creat e an d start the producer and consumer ag en ts .
pro du cer_agent pro duc er(buffer, cou nt, sentinel);
con sum er_agent co nsum er(buf fer , sent inel);
producer.start();consumer.start();
// Wait fo r the agen ts to fin ish .
agent::wait(&producer);
agent: :wai t (&consumer);
// Pr in t the av erag e.
wc ou t