Relatório: Exclusão Mútua
Por: Flávio Galon • 5/4/2016 • Resenha • 727 Palavras (3 Páginas) • 443 Visualizações
Construir mecanismos para garantir a exclusão mútua entre processos ou threads não é
uma tarefa trivial. Esta página traz alguns exemplos de mecanismos para obter a exclusão
mútua - alguns dos quais não funcionam!
O código de base consiste em 100 threads, onde cada thread tenta fazer 100.000
incrementos em uma variável global compartilhada sum. Se tudo correr bem, o valor final
da variável sum deve ser 100×100.000 = 10.000.000.
Exclusão Mútua
Exclusão mútua é uma técnica utilizada em programação concorrente que evita que dois
processos ou threads tenham acesso simultâneo a um recurso compartilhado, acesso esse
chamado de seção crítica.
Sem coordenação (me1-none.c)
Compilando e rodando o programa me1-none.c obtémO código de base consiste em 100 threads, onde cada thread tenta fazer 100.000
incrementos em uma variável global compartilhada sum. Se tudo correr bem, o valor final
da variável sum deve ser 100×100.000 = 10.000.000.
Exclusão Mútua
Exclusão mútua é uma técnica utilizada em programação concorrente que evita que dois
processos ou threads tenham acesso simultâneo a um recurso compartilhado, acesso esse
chamado de seção crítica.
Sem coordenação (me1-none.c)
Compilando e rodando o programa me1-none.c obtém-se o seguinte resultado:
No programa em questão, todas as 100 threads criadas tem acesso à seção crítica,
manipulando a variável sum, visto que não há nenhuma forma de controle de acesso simultâneo,
levado a um resultado diferente do esperado.
A solução ingênua (me2-naive.c)
Compilando e rodando o programa me2-naive.c obtém-se o seguinte resultado:
No programa em questão foi implementada uma variável de controle busy, que controla
a entrada na seção crítica. Porém, ao analisar-se a saída do programa, vê-se que o problema de
múltiplas threads acessando a seção crítica simultaneamente ainda ocorre. Observando-se o
código do programa me2-naive.c, percebe-se que a variável busy de nada serve, pois a mesma
não realiza de fato o controle ao acesso da seção crítica, visto que todas as threads tem acesso
também à variável busy dentro das funções enter_cs e leave_cs.
Alternância (me3-altern.c)
Compilando e rodando o programa me3-altern.c obtém-se o seguinte resultado:
No programa me3-altern.c é definida uma variável turn, que indica quem pode acessar a
seção crítica a cada instante. Saindo da seção crítica, cada thread incrementa o valor de turn,
liberando o acesso a próxima thread a seção crítica. O resultado tende ao esperado, porém
somente 1 thread tem acesso à seção crítica por vez, e as outras threads ficam em espera ativa,
verificando o valor de turn a todo momento, até que sua vez de acessar a seção crítica chegue,
gerando assim um grande desperdício de CPU, que pode ser observado pela imagem acima,
onde o programa rodou por mais de 10 minutos e ainda assim não chegou ao resultado esperado.
A instrução TSL (me4-tsl.c)
Compilando e rodando o programa me4-tsl.c obtém-se o seguinte resultado:
No programa me4-tsl.c é utilizada uma estrutura do tipo Test-and-Set Lock, construída a
partir de uma operação OR atômica,
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