PROGRAMMAZIONE CONCORRENTE 4 by Chiara Viganò https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4 Realizzato con molta stanchezza en-us 2017-02-12 16:51:30 UTC 2023-01-24 10:44:27 UTC hello@padlet.com https://padlet-assets.s3.amazonaws.com/icons/Dootheets.png LA SINCRONIZZAZIONE TRA PROCESSI (Lezione 4) maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153284777 2017-02-12 16:53:13 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153284777 Cosa impareremo: maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153303700 - le tipologie di errori nei processi paralleli
- le motivazioni della sincronizzazione
- le proprietà richieste ai programmi concorrenti
]]> 2017-02-12 21:03:26 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153303700 Errori nei programmi concorrenti maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153303873 La programmazione concorrente nasconde maggiori insidie della normale programmazione monoprogrammata
Introduce la possibilità di commettere errori dipendenti dal tempo
Le normali tecniche di debugging non sono efficaci  oltre alla correttezza logica ai programmi è anche richiesta la correttezza temporale

È molto diverso effettuare il testing di un programma concorrente rispetto a uno sequenziale:
  • il programma sequenziale produce diversi risultati ma solo in funzione di dati di input diversi e il programmatore, 
  • nei programmi concorrenti, oltre agli errori sequenziali, sono possibili gli errori legati ai tempi di esecuzione e di schedulazione nella CPU che non si possono determinare ed eliminare tramite
La maggior parte dei sistemi concorrenti ha a necessità di sfruttare al massimo le potenzialità del sistema di calcolo richiede di conciliare l’affidabilità del software all’esigenza di massimizzare l’efficienza di elaborazione (soprattutto nei sistemi a hard real time  dove è assolutamente indispensabile il rispetto delle deadlines temporali - timing constraint)
]]> 2017-02-12 21:05:35 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153303873 END maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153303982 2017-02-12 21:06:55 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153303982 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304368 2017-02-12 21:10:52 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304368 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304492 Riassumiamo le caratteristiche degli errori dipendenti dal tempo:
  • irriproducibili
  • indeterminati
  • latenti
  • difficili da verificare e testare
]]> 2017-02-12 21:11:18 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304492 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304579 2017-02-12 21:12:20 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304579 Definizioni e proprietà maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304634 Prima di procedere con lo studio dei meccanismi che permettono di realizzare la mutua esclusione è necessario introdurre alcune definizioni e rivedere quelle incontrate sino a questo punto della trattazione per completarne la formalizzazione.]]> 2017-02-12 21:13:03 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304634 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304687 2017-02-12 21:13:38 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304687 Interleaving e overlapping maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304747 2017-02-12 21:14:20 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304747 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304765 2017-02-12 21:14:34 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304765 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304803 2017-02-12 21:15:07 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304803 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304846 2017-02-12 21:15:35 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304846 Condizioni di Bernstein maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304886 Prima di elencarle è necessario introdurre il concetto di dominio e di rango di una procedura, che si ottiene dall’unione dei domini e ranghi delle singole istruzioni]]> 2017-02-12 21:16:04 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304886 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304907 2017-02-12 21:16:23 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304907 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304992 2017-02-12 21:17:24 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153304992 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305019 2017-02-12 21:17:42 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305019 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305050 2017-02-12 21:18:16 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305050 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305083 2017-02-12 21:18:48 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305083 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305135 2017-02-12 21:19:23 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305135 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305178 2017-02-12 21:19:58 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305178 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305223 2017-02-12 21:20:26 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305223 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305269 2017-02-12 21:21:05 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305269 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305281 2017-02-12 21:21:17 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305281 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305332 Nel modello a memoria condivisa le risorse comuni condivise saranno le variabili globali che verranno utilizzate dai diversi processi per scambiarsi le informazioni ]]> 2017-02-12 21:21:56 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305332 Mutua esclusione e sezione critica maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305403 Errore causato dalla interrompibilità delle operazioni
Due processi P1 e P2 condividono una regione di memoria 
Il produttore genera un numero e lo inserisce nella prima posizione libera di un vettore vet_dati[x]
Il consumatore legge l’ultimo dato inserito azzerando il contenuto della cella.
]]> 2017-02-12 21:22:52 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305403 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305507 2017-02-12 21:23:57 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305507 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305544 2017-02-12 21:24:19 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305544 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305624 A causa dello scadere del timeslice un processore potrebbe eseguire nel tempo le istruzioni in questa sequenza:]]> 2017-02-12 21:25:08 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305624 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305668 2017-02-12 21:25:39 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305668 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305695 Il consumatore andrebbe a prelevare un dato non ancora prodotto ]]> 2017-02-12 21:26:09 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305695 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305754 La regola di mutua esclusione stabilisce che in ogni istante una risorsa o è libera oppure è assegnata a uno e un solo processo
In particolare per avere la mutua esclusione devono essere soddisfatte le seguenti quattro condizioni:
  1. nessuna coppia di processi può trovarsi simultaneamente nella sezione critica
  2. l’accesso alla regione critica non deve essere regolato da alcuna assunzione temporale o dal numero di CPU
  3. nessun processo che sta eseguendo codice al di fuori della regione critica può bloccare un processo interessato a entrarvi
  4. nessun processo deve attendere indefinitamente per poter accedere alla regione critica
]]> 2017-02-12 21:26:47 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305754 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305869 Starvation e deadlock
Un errata sincronizzazione può portare:
  • •fallimento delle elaborazioni
  • genera situazioni di incoerenza dei dati
  •  a situazioni di blocco dei processi
Abbiamo due situazioni possibili:
  • starvation: blocco individuale
  • deadlock : stallo o blocco multiplo
]]> 2017-02-12 21:28:11 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153305869 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153306054 Blocco critico o deadlock]]> 2017-02-12 21:30:05 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153306054 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153306076 2017-02-12 21:30:20 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153306076 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153306095 2017-02-12 21:30:38 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153306095 Proprietà non funzionali: safety e liveness maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153306196 Safety
  • La safety è una proprietà che riguarda lo stato delle risorse
  • con questa proprietà si intende una condizione che deve sempre verificarsi per il buon fine dell’esecuzione del processo oppure una condizione di pericolo che non si deve mai verificare per la sicurezza del sistema.
  • se un sistema avanza, questo va “nella direzione voluta” senza eseguire azioni indesiderate, cioè “nothingbadeverhappens”
]]> 2017-02-12 21:32:10 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153306196 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153306311 2017-02-12 21:33:51 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153306311 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153306395 Liveness
E' una proprietà che riguarda le attività, cioè i processi, in merito alla loro «esecuzione ed evoluzione»
Si deve garantire che il processo che avanza porterà a termine in modo corretto il proprio lavoro, cioè “somethinggoodeventuallyhappens”

A tal fine i meccanismi di sincronizzazione devono fare in modo che un processo:
  • non aspetti “indeterminatamente” che una risorsa venga rilasciata 
  • che tutti i processi si “blocchino” in attesa di eventi che non possono verificarsi
  • è la proprietà che esclude situazioni di deadlock
]]> 2017-02-12 21:34:49 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153306395 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153306602 2017-02-12 21:36:55 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153306602 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153306677 Possibili cause di errore e interferenza che possono violare la liveness:
  • errori di sincronizzazione;
  • errori con i segnali tra processi cooperanti;
  • fallimenti di un processo: si attende un segnale da un altro processo che è andato in crash;
  • livelock: continuo tentativo di una azione che fallirà sempre;
  • lockout: chiamata di una operazione che non sarà mai disponibile;
  • esaurimento di una risorsa necessaria per evolvere.
]]> 2017-02-12 21:37:42 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153306677 maxandsmusmi https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153306777 2017-02-12 21:38:48 UTC https://padlet.com/maxandsmusmi/lezione4/wish/153306777