El Projecte | Sobre nosaltres | Contribuir | Donacions | Llicència
HOME Els meus cursos Finalitzats
◄ Anterior
◄

Concurrència en ALGOL

Següent ►
►

La concurrència és un concepte avançat en programació que permet l'execució simultània de múltiples tasques o processos. En ALGOL, la concurrència es pot gestionar mitjançant diverses tècniques i estructures de control. Aquest tema és crucial per a la creació de programes eficients i responsius, especialment en sistemes multiprocés o distribuïts.

Conceptes Clau de la Concurrència

Abans d'entrar en els detalls de la implementació de la concurrència en ALGOL, és important comprendre alguns conceptes clau:

  • Procés: Un programa en execució. Pot tenir múltiples fils d'execució.
  • Fil (Thread): La unitat més petita d'execució dins d'un procés.
  • Sincronització: Coordinació de l'execució de múltiples fils per evitar conflictes.
  • Exclusió Mútua: Garantir que només un fil accedeixi a una secció crítica del codi alhora.
  • Deadlock: Una situació en què dos o més fils esperen indefinidament per recursos que estan bloquejats per altres fils.

Estructures de Control per a la Concurrència

  1. Creació de Fils

En ALGOL, els fils es poden crear utilitzant procediments especials. A continuació es mostra un exemple bàsic de com crear i iniciar un fil:

procedure StartThread(proc: procedure);
begin
    ! Codi per iniciar un nou fil que executa el procediment 'proc'
end;

procedure Task1;
begin
    ! Codi de la tasca 1
end;

procedure Task2;
begin
    ! Codi de la tasca 2
end;

begin
    StartThread(Task1);
    StartThread(Task2);
end;

  1. Sincronització

La sincronització és essencial per evitar conflictes quan múltiples fils accedeixen a recursos compartits. Un mètode comú és utilitzar semàfors:

semaphore S := 1;

procedure CriticalSection;
begin
    P(S);  ! Wait (decrementa el semàfor)
    ! Codi de la secció crítica
    V(S);  ! Signal (incrementa el semàfor)
end;

procedure Task;
begin
    while true do
    begin
        CriticalSection;
        ! Altres operacions
    end;
end;

  1. Exclusió Mútua

L'exclusió mútua es pot aconseguir utilitzant semàfors o altres mecanismes de bloqueig. Aquí es mostra un exemple utilitzant un semàfor per garantir que només un fil accedeixi a una secció crítica alhora:

semaphore mutex := 1;

procedure CriticalSection;
begin
    P(mutex);  ! Wait (decrementa el semàfor)
    ! Codi de la secció crítica
    V(mutex);  ! Signal (incrementa el semàfor)
end;

  1. Evitar Deadlocks

Per evitar deadlocks, és important seguir algunes pràctiques recomanades, com ara:

  • Evitar l'espera circular: Assegurar-se que els fils no esperin recursos en un cicle.
  • Adquirir tots els recursos alhora: Intentar adquirir tots els recursos necessaris al mateix temps.
  • Utilitzar un ordre global: Assegurar-se que tots els fils adquireixin els recursos en el mateix ordre.

Exercici Pràctic

Exercici 1: Implementació de Fils i Sincronització

Objectiu: Crear dos fils que incrementin un comptador compartit de manera segura utilitzant semàfors.

Codi Inicial:

integer counter := 0;
semaphore mutex := 1;

procedure IncrementCounter;
begin
    P(mutex);
    counter := counter + 1;
    V(mutex);
end;

procedure Task;
begin
    for i := 1 to 1000 do
        IncrementCounter;
end;

begin
    StartThread(Task);
    StartThread(Task);
    ! Esperar que els fils acabin
    ! Mostrar el valor final del comptador
end;

Solució:

integer counter := 0;
semaphore mutex := 1;

procedure IncrementCounter;
begin
    P(mutex);
    counter := counter + 1;
    V(mutex);
end;

procedure Task;
begin
    for i := 1 to 1000 do
        IncrementCounter;
end;

begin
    StartThread(Task);
    StartThread(Task);
    ! Esperar que els fils acabin
    ! Mostrar el valor final del comptador
    ! Nota: La implementació de l'espera dels fils i la visualització del comptador
    ! dependrà de les capacitats específiques de l'entorn ALGOL utilitzat.
end;

Resum

En aquesta secció, hem explorat els conceptes bàsics de la concurrència en ALGOL, incloent la creació de fils, la sincronització, l'exclusió mútua i l'evitació de deadlocks. A més, hem proporcionat un exercici pràctic per reforçar aquests conceptes. La comprensió i l'aplicació correcta de la concurrència són essencials per desenvolupar programes eficients i segurs en entorns multiprocés.

◄ Anterior
◄
Següent ►
►
El Projecte | Sobre nosaltres | Contribuir | Donacions | Llicència
© Copyright 2024. Tots els drets reservats