Конкурентно Програмиране

Rendezvous

При синхронизация на задачи се използва механизма rendezvous само ако трябва да се синхронизират актуални процеси, т.е. да се зададе зависещо от времето подреждане на събитията или обмен на данни.

• 
  в спецификацията на задачата се задават имената и параметрите на входните точки /entry/, по една за всяка обслужвана от сървера заявка;
  

entry_declaration ::=

entry defining_identifier [(discrete_subtype_definition)]

parameter_profile;

• 
  в тялото на задачата – оператор accept, обслужващ дадена входна точка.
  

accept_statement ::=

accept entry_direct_name [(entry_index)] parameter_profile [do

handled_sequence_of_statements

end [entry_identifier]];
Примери за декларации на входни точки:
entry Read(V : out Item);

entry Seize;

entry Request(Level)(D : Item); -- a family of entries
Примери за accept оператори:
accept Shut_Down;
accept Read(V : out Item) do

V := Local_Item;

end Read;
accept Request(Low)(D : Item) do

...

В клиента – обръщение към входна точка:

• 
  отворена – ако съответният процес е готов веднага да осъществи комуникация, т.е. да приеме заявка за обслужването й;
  
• 
  затворена – в противен случай.
  

Ако входната точка е затворена обръщението се запазва в опашка, докато настъпи моментът, в който може да бъде обслужено. С всяка входна точка е асоциирана отделна /логическа/ опашка от необслужени заявки.

Parser.Next_Lexeme(E);

Pool(5).Read(Next_Char);

Controller.Request(Low)(Some_Item);

Flags(3).Seize;
Примери за синхронизация на задачи:
task Task_1 is task Task_2;

entry Syncronize;

End Task_1;
task body Task_1 is task body Task_2 is

begin begin

………….. ………..

accept Syncronize; Task_1.Syncronize;

………….. ………..

end Task_1; end Task_2;

PROCEDURE StartTaskСontrol IS

ENTRY StartTask;

END SimpleTask;
TASK BODY SimpleTask IS

BEGIN – SimpleTask

accept StartTask;

………………………..

END SimpleTask;

Task_A: SimpleTask(Message => ‘A’, HowMany => 5);

  Task_C: SimpleTask(Message => ‘C’, HowMany => 11);

  Task_A.StartTask;

Task_B.StartTask;

Task_C.StartTask;

END StartTasksControl;
Примери за влагане на оператори accept:
Rendezvous на три задачи:
task body T1 is

begin

accept From_T3 do

end;

end;

entry AA; entry BB;

end A; end B;

task body A is task body B is

begin begin

B.BB; A.AA;

accept AA; accept BB;

end A; end B;

entry Service (Kind: Service_Kind; Result: out Result_Type);

entry S_Kind(Service_Kind) (R: Result_Type);

end B;
task body A is

…………

begin

B.Service(K1, Res);

…………

end A;
task body B is

begin

accept Service (Kind: Service_Kind; Result: out Result_Type) do

accept S_Kind(Kind) (R: Result_Type) do

Result:=R;

end S_Kind;

end Service;

……………..

end loop;

• 
  указване на момента, в който изпълнението може да продължи;
  
• 
  указване на период на забавяне спрямо текущия момент.
  

delay 3.0; -- delay 3.0 seconds

use Ada.Calendar;

Next_Time : Time := Clock + Period;

18. 
    Period is a global constant of type Duration
    

loop -- repeated every Period seconds

delay until Next_Time;

... – perform some actions

Next_Time := Next_Time + Period;

end loop;

end;
Оператор requeue
Изпълнението на тялото на rendezvous може да приключи по три начина:

• 
  при изчерпване на операторите;
  
• 
  при достигане до оператор return;
  
• 
  при достигане до оператор requeue.
  

• 
  приемане на обръщение за rendezvous в различни входни точки от различни задачи-клиенти по недетерминиран начин;
  
• 
  задаване на време за чакане на заявка за rendezvous;
  
• 
  предприемане на алтернативни действия при липса на заявка за rendezvous;
  
• 
  указване на готовност за прекратяване на работа.
  

Select_statement ::=

selective_accept

| timed_entry_call

| conditional_entry_call

| asynchronous_select

Selective Accept – избирателна комуникация

Тази форма на оператора позволява едновременно да се чака и да се избира между различни алтернативи, зависещи от условия, свързани с всяка от тях.

select

select_alternative

{ or

[guard]

[ else

end select;

accept_alternative

| delay_alternative

| terminate_alternative

accept_statement [sequence_of_statements]

delay_statement [sequence_of_statements]

• 
  Изчисляват се гардовете на всички алтернативи и се формира множество на отворените алтернативи. Ако няма такива се изпълняват действията, указани в else клаузата, иначе възниква Programm Error;
  
• 
  Ако има чакащи задачи в опашките на отворените алтернативи, от някоя опашка се избира първата чакаща задача и се реализира rendezvous;
  
• 
  Ако опашките са празни, задачата се блокира докато друга задача поиска rendezvous за входна точка с отворена алтернатива. Докато задачата е блокирана гардовете не се преизчисляват;
  
• 
  След rendezvous се изпълняват операторите до следващата алтернатива.
  

Current_Work_Item : Work_Item;

begin

loop

accept Sensor_1 do

………………

end;

accept Sensor_2 do

……………….

End;

delay 0.1;

Raise_Alarm;

end select;

end loop;

end T;
Terminate алтернатива – избира се когато:

• 
  няма чакащи заявки на входните точки на задачата;
  
• 
  няма зависещи от нея задачи;
  
• 
  master на задачата е в състояние completed и всички негови наследници са в състояние terminated или чакат на terminate алтернатива.
  

Task Server is

entry Next_Work_Item(WI : in Work_Item);

entry Shut_Down;

end Server;
task body Server is

Current_Work_Item : Work_Item;

begin

loop

accept Next_Work_Item(WI : in Work_Item) do

Current_Work_Item := WI;

end;

or

accept Shut_Down;

or

terminate; -- Normal shutdown at end of scope

end loop;

end Server;
Else клауза – тя се избира и указаните в нея оператори се изпълнават ако никоя accept алтернатива не може да доведе до незабавно осъществяване на rendezvous.

Task DISK_SCHEDULER is

entry REQUEST(CYLINDER) (RW: READ_WRITE; B: BUFFER);

end DISK_SCHEDULER;

I: CYLINDER; CYL: CYLINDER := CYLINDER’FIRST;

STEP: INTEGER := 1;

begin

for I in CYLINDER loop

select

accept REQUEST(CYL) (RW: READWRITE; B: BUFFER) do

end REQUEST;

else

null;

CYL := CYL + STEP;

end loop;

STEP := –STEP;

end loop;

end DISK_SCHEDULER;

• 
  terminate алтернатива;
  
• 
  или няколко delay алтернативи;
  
• 
  или else клауза.
  

Timed Entry Call – това е извикване, което процесът-клиент прави, и което се канцелира, ако не бъде обслужено в указаното време.

Timed_entry_call ::=

select

entry_call_alternative

delay_alternative

end select;

Пример:

Controller.Request(Medium)(Some_Item);

or

delay 45.0;

18. 
    controller too busy, try something else
    

Conditional Entry Call – това е извикване, което процесът-клиент прави, и което се канцелира, ако не бъде веднага обслужено.

Conditional_entry_call ::=

select

entry_call_alternative

sequence_of_statements

end select;

Примери:

procedure Spin(R : in Resource) is

begin

loop

R.Seize;

else

end select;

end loop;

end;
Пример за използване на оператор select за реализиране на недетерминиран избор на следваща заявка за използване на променливата Var в режим на взаимно изключване.

entry Add(N: Integer);

      entry Subtract(N: Integer);

entry Value(N: out Integer);

end;
task body Access_Control is

      Var: Integer := 0;

begin

loop

accept Add(N: in Integer) do

          Var :=Var+N;

         end Add;

or

accept Subtract(N: Integer) do

    end Subtract;

or

accept Value(N: out Integer) do

    end Value;

end select;

end loop;

end Access_Control;
Производител–Потребител с краен буфер, реализиран като отделна задача
task Producer;
task body Producer is

Char : Character;

begin

loop

Buffer.Write(Char);

exit when Char = ASCII.EOT;

end loop;

end Producer;
task Consumer;
task body Consumer is

Char : Character;

begin

loop

exit when Char = ASCII.EOT;

... -- consume the character Char

end loop;

end Consumer;
task Bounded_Buffer is

entry Put(X: in Item);

      entry Get(X: out Item);
end;
task body Bounded_Buffer is

      A: Item_Array(1 .. Max);

      I, J: Integer range 1 .. Max := 1;

      Count: Integer range 0 .. Max := 0;

Begin
loop

select

accept Put(X: in Item) do

          A(I) := X;

         end Put;

I := I mod Max + 1;

Count := Count + 1;

or

      when Count > 0 =>

         X := A(J);

      end Get;

J := J mod Max + 1;

Count := Count – 1;

end select;

end loop;

end Bounded_Buffer;

Приоритет на задачите може да бъде изкуствено симулиран.

task Server is

entry Request(Priority) (…);

end Server;

begin

select

or

when Request(High)’Count=0 =>

or

accept Request(Low)(…)….;

end select;

end loop;

end Server;