Synchronisation

1. Principe général : rendez-vous

• Une tâche doit pouvoir :
  • activer une autre tâche ;
  • se bloquer (attendre) ou éventuellement bloquer une autre tâche ;
  • débloquer une ou même plusieurs tâches.
• Caractérisation des mécanismes de synchronisation
  • déblocages mémorisés ou non
  • mécanismes directs ou indirects.

2. Mécanismes de synchronisation

• Mécanismes directs
  • bloque(tâche) : endort la tâche désignée
  • dort() : endort la tâche courante
  • réveille(tâche) : réveille la tâche désignée
• Mécanismes indirects
  • Synchronisation par objets communs, à travers des primitives protégeant les accès concurrents.
  • Synchronisation par sémaphore privés
    • 1 seule tâche peut exécuter acquire sur ce sémaphore
    • il est initialisé à 0 pour être toujours bloquant

3. Synchronisation par événements

• Un événement à deux états : signalé ou non signalé (survenu ou non)
• Manipulation par deux primitives:
  • attendre(e) : bloque la tâche courante si l'événement n'est pas signalé
  • signaler(e) : débloque une tâche en attente sur l'événement
• Ces deux primitives sont exécutées en exclusion mutuelle

4. Synchronisation par événements

class Evenement {
  private boolean signal = false;
  private queue attente = new queue();

  attendre() {
      if(!signal)
          dormir();
  }
  signaler() {
    signal = true;
    if(!attente.estVide())
        reveiller(attente.defiler());
  }
  r_a_z() {
      signal = false;
  }
}

5. Rendez-vous par événements

• T1 : … RDV(); …
• T2 : … RDV(); …
• …
• Tn : … RDV(); …
• Comment écrire RDV?

int i = 0;
Evenement e = new Evenement();
e.r_a_z();

RDV() {
      i++;
      if(i == n)
              e.signaler();
      else
              e.attendre();
}

Pb: accès concurrent à i!

6. Rendez-vous par événements

• T1 : … RDV(); …
• T2 : … RDV(); …
• …
• Tn : … RDV(); …
• Comment écrire RDV?

int i = 0;
Evenement e = new Evenement();
e.r_a_z();
mutex.init_semaphore(1);

RDV() {
      mutex.acquire();
      i++;
      if(i == n)
          mutex.release();
          e.signaler();
      else
          mutex.release();
          e.attendre();

}

7. Les moniteurs

• Classe avec des propriétés particulières
  • on n’a accès qu’aux primitives publiques, les variables sont privées
  • les procédures sont exécutées en exclusion mutuelle et donc les variables privées sont manipulées en exclusion mutuelle
  • on peut bloquer et réveiller des tâches. Le blocage et le réveil s’expriment au moyen de conditions.

8. Les moniteurs

• Exemple de moniteur

class Condition {
  private queue attente = new queue();
  attendre() {
      attente.enfiler(tâcheCourante);
      dormir();
  }
  signaler() {
      if(!attente.estVide())
          reveiller(attente.defiler());
  }
  estVide() {
      return attente.estVide();
  }
}

9. RDV avec un moniteur

• T1 : … RDV.Arriver(); …
• T2 : … RDV.Arriver(); …
• …
• Tn : … RDV.Arriver(); …
• Comment écrire RDV?

class RDV() {
    private int i;
    private int n;
    private Condition c = new Condition();

    public RDV(int nbtâches) { //constructeur
      i = 0;
      n = nbtâches;
    }

    public synchronized void Arriver() {
        i++;
        if(i < n)
            c.attendre();
        else
            c.signaler(); // Réveil en cascade
    }

}