Synkronisering II. Kapittel 7. Betingelse oppfylt (0) liste. tråd-deskriptor. venteliste. tråd-deskriptor. tråd-deskriptor.

Transkript

1 Kapittel 7 Synkronisering II etingelse oppfylt (0) liste venteliste tråd-deskriptor tråd-deskriptor tråd-deskriptor tråd-deskriptor Figur 7-1: Datastrukturen for en etingelse. are når oppfylt er 0 kan det være tråder på ventelisten void vente() { Thread me; if (oppfylt==0) { me = Thread.currentThread(); addtolist(me); me.block(); else { oppfylt--; void varsle() { Thread him; if (!listempty()) { him = getfromlist(); him.unblock(); else { oppfylt++; Listing 7-1: lgoritmene for vente() og varsle() laget som operativsystemtjenester 145

2 class etingelse { private int oppfylt=0; public etingelse(int initverdi) { oppfylt=initverdi; public synchronized void varsle() {oppfylt++; private synchronized boolean eroppfylt() { if (oppfylt==0) { return false; else { oppfylt--; return true; public void vente() { while(!eroppfylt()) try { Thread.sleep(10); catch (InterruptedException e) { Listing 7-2: En etingelses-klasse som bruker synchronized-ordet 146 Kapittel 7

3 class etingelse { private int oppfylt; public etingelse(int initial) {oppfylt=initial; public etingelse() { this(0); public synchronized void varsle() {oppfylt++; notify(); public synchronized void vente() { while (oppfylt==0) try {wait(); catch (InterruptedException e) { oppfylt--; Listing 7-3: etingelses-klasse som bruker synchronized, wait() og notify() Tråd hold wait() hold slipp Tråd hold notify() slipp Tråd C oppfylt hold slipp Figur 7-2: Et tidsforløp av tre tråder som bruker en monitor. Tykk strek betyr at tråden holder monitoren. Stiplet strek betyr at tråden er i blocked modus. Legg merke til at tråd forblir i blocked modus etter at tråd kaller notify(), men heretter venter den på at monitoren skal bli ledig. tid Synkronisering II 147

4 t1 = new Thread(..) t1.start() Klient-kode t1.run() //Tjenerkode t1.join() Figur 7-3: ruk av join()-metoden skaper en møteplass mellom to tråder 148 Kapittel 7

5 // Eksempel på enkel varsle/vente synkronisering, // basert på nye tråder for hver operasjon // bruk av join-operasjoner public class Synk2_2 extends Thread { int a,b; Thread t; public Synk2_2() { a = 2; t = new Thread(this); t.start(); // Starter "tjeneren" while (a<100) { try { t.join(); // Vent her til t er død catch (InterruptedException e) { int a1=a; int b1=b; a++; t = new Thread(this); t.start(); System.out.println("a="+a1+", b="+b1); public void run() { b = a*a; public static void main(string[] args) { new Synk2_2(); Listing 7-4: Klient/tjener synkronisering med bruk av join()-metoden. Jfr. listing 6-6 på side 132 Synkronisering II 149

6 public class FIFO { private int fremst,bakerst,kapasitet; private etingelse dataelementer,ledigplass; private Object[] lager; public FIFO(int kap) { lager = new Object[kap]; kapasitet = kap; dataelementer = new etingelse(0); ledigplass = new etingelse(kap); fremst=0; bakerst=0; private synchronized void in(object obj) { // Legg inn i ringbuffer lager[bakerst] = obj; bakerst = (bakerst+1) % kapasitet; private synchronized Object out() { // Ta ut av ringbuffer Object obj; obj = lager[fremst]; fremst = (fremst+1) % kapasitet; return obj; public void leggtil(object obj) { ledigplass.vente(); in(obj); dataelementer.varsle(); public Object taut() { dataelementer.vente(); Object obj = out(); ledigplass.varsle(); return obj; Listing 7-5: En FIFO-klasse med de kritiske regionene beskyttet i private metoder som er deklarert synchronized 150 Kapittel 7

7 ... while (a<100) { try { t.join(1); // Venter max.1 millisekund catch (InterruptedException e) { if (t.islive()) { System.out.println("Tjeneren somler"); int a1=a; int b1=b;... Listing 7-6: Klient/tjener synkronisering med tidsbegrenset join(..) Figur 7-4: Eksempel på vranglås. To biler som møtes på en smal bro vil ikke bare hindre hverandre i å fortsette kjøringen, men også de bilene som ennå ikke er kommet ut på broen. sag - Tegnforklaring: -tråd deg hammer han - ressurs - tråd holder ressurs - tråd ønsker ressurs Figur 7-5: Reservasjonsgraf som viser vranglåsen med sag og hammer. Legg merke til at pilene i pilretning danner et kretsløp Synkronisering II 151

8 R R R R C C C C Figur 7-6: Normalt reservasjonsforløp. Tråd, og C bruker ressursen R etter tur. Deretter er ressursen ledig. tid R1 R1 R1 R2 R3 R2 R3 R2 R3 ikke vranglås får reservere R3 får reservere R3 vranglås Figur 7-7: Hvilken tråd ( eller ) skal få reservere R3? Til høyre, noe som skaper vranglås. Til venstre, som ikke skaper vranglås. Tilstedeværelsen av R1 er bare til pynt og har ingen betydning for situasjonen 152 Kapittel 7