faculté i&c, claude petitpierre, andré maurer 1 systèmes multi-processus c. petitpierre...

Faculté I&C, Claude Petitpierre, André Maurer

1

Systèmes multi-processus

C. Petitpierre

25.3.2009


2

Comment simuler un thread en Javascript ?

• En codant les instructions setTimeout judicieusement par soi-même

• En utilisant Synchronous Javascript


3

function execute () { var count = 0 while(true) { count ++ autres activités

delai(1 seconde)

document.getElementById('display').innerHTML = ""+count }}

<body onload='execute()'></body>

Thread : (fil conducteur, fil de l’histoire)


4

Simulation du thread précédentpar découpage en méthodes

var count = 0 // globale

function execute () { count ++ setTimeout(execute2, 1000)}

function execute2 () { document.getElementById('display').innerHTML = ""+count setTimeout(execute, 0)}


5

var state = 0var count

function execute () { var delai = 0 switch (state) { case 0: count = 0 state = 1 break; case 1: count ++ state = 2 delai = 1000 break case 2: document.getElementById('display').innerHTML = ""+count state = 1 break } setTimeout(execute, delai)}

Simulation de threadpar les cas d’un switch


6

function execute () . . . case 3:

semaphore = execute state = 1 return // évite son propre setTimeout ci-dessous } setTimeout(execute, delai)}

function execute2 () // relance execute si elle est en attente if (semaphore != null) {

setTimeout(semaphore,0) semaphore = null} }

Synchronisation entre fils d’exécution

Suspension

Relance


7

Synchronisation primaire entre threads

thread 1 thread 2

Suspendre

Relancer

En général, si Relancer est exécuté avant Suspendre, Relancer n’a pas d’effet.


8

Synchronisation avec mémorisationthread 1 thread 2

n

incNWait () { if (n<=0) suspendre n-- } decNResume () { n++ relancer }

n mémorise les signaux envoyés par le relanceur. Il ne faut pas qu’il y ait unchangement de contexte entre le test et suspendre! si n < 0 |n| attentes.


9

Attente dans un processus

function execute () { switch (state) { case 0: . . . state = 1 setTimeout(execute) break; case 1: if (n<=0) { state = 2 semaphore = execute return } else { n-- state = 3 setTimeout(execute) } break case 2: n-- state = 3 setTimeout(execute) break} }


10

function execute () { switch (state) { case 1: init case 2: if (test) { corps; setTimeout(execute, 1000) action state = 2 } else { setTimeout(execute) state = 3 } break case 3: . . . break} }

for (init; test; action) { corps }

corps contient un délai

Attente dans une boucle for


11

Création et appel d’un objet (actif ou passif)

function send (msg) { .... }

function run() { …]

Ox = new Object()

Ox.send (msg);

Object Ox


12

Objet actif = protection + activité

function send (msg) { .......... }

function run() { . . .}

obj

obj.send (msg) ; Objet O2




13La méthode send est exécutée pendant le rendez-

vous

frunction send (msg){ .......... }

function run () { . . . accept Send ; . . .}

obj1

function run () {

obj1.end (msg) ;

}rendez-vous

obj2


14

Modélisation par une machine d’états

State1: select {

accept recv; buf.store (message); ||

obj1.send (buf); ||

waituntil (timeoutStart + T1);handleTimeout();

}

obj1.send

accept recv

State1


15

Modélisation des rendez-vous

A

B

C

p

qr

D

E

F

p

sr

AD

BD

CD

q

AE

BE

CE

pp

q

AF

BF

CF

q

s

s

s

Etats atteignables


16

Synchronous Javascript: objet actifprocess Compte (name, periode) { var compte = 0 this.run = function () { // corps du processus for (;;) { // boucle infinie var t = now() + periode waituntil (t) document.getElementById(name).innerHTML = compte++ } }}function execute (arg) { new Compte("compteur1", 3200) new Compte("compteur2", 500)}


17

Deux processus avec synchronisation

process Compte (name, periode) { var compte = 0 this.kick = function () { } this.run = function () { for (;;) { select { case waituntil (now() + periode) case accept kick } document.getElementById(name) .innerHTML = compte++ } }}

var compteur process Start(nom) { var compte = 0 this.run = function () { for (;;) { compteur.kick() waituntil (now() + 1000) document.getElementById(nom) .innerHTML = compte++ } }}

function executeKick (arg) { compteur = new Compte("cpt1", 3200) new Start("cpt2")}


18

Sémaphore habituel(Dijkstra)

process Semaphore(name) { this.p = function () {} this.v = function () {} this.run = function () { for (;;) { accept p accept v } }}

process Task1(name) { this.run = function() { for (;;) { semaphore.p() imprimeLignes() semaphore.v() } }}

process Task2(name) { this.run = function() { for (;;) { semaphore.p() imprimeLignes() semaphore.v() } }} Une seule tâche peut être en train d’imprimer à un moment donné


19

Canal ou boîte-aux-lettresprocess Producer(name) {

this.run = function() { . . . channel.put( m ) . . . }}

process Consumer(name) {

this.run = function() { . . . x = channel.get() . . . }}

if (space available) { accept put} if (data) { accept get }


20

Canal entre threadsprocess Producer(name) { var count = 0 this.run = function() { for (;;) { waituntil(now() + 1000) channel.put(""+count) count += 2 } }}

process Consumer(name) { var x this.run = function() { for (;;) { x = channel.get() display( x )} } }

process Channel(name) { var list = [] this.put = function (data) {list.push(data)} this.get = function () { return list.shift()} this.run = function () { for (;;) { select { case when (list.length>0) accept get case when (list.length<5) accept put } } }}var channel= new Channel("a")


21

Synchronisation avec un bouton

process Periodique(name) {

this.run = function() { . . . button.clicked() . . . }}

process Button(name) { this.clicked = function() { }

this.synchronize = function(data) { if (this.inSyncList) return accept clicked }}// pseudo-processus, pas de run

<button onclick='button.synchronize()'>

bloquant

non bloquant


22

Kernel

Queue des prêts

Queue des synchronisations

onload = "init()"

function init () { new Process("xxx")}

this.run() { switch(state) { case 3: await (accept v, waituntil…) state = 4 return case 4: . . . fil d’exécution} appel de fonction

setTimeout()


23

Synchronisation avec un boutonvar buttonvar periodiqueprocess Periodique(name) { this.go = function () {} this.run = function() { this.count = 0 while(true) { this.count++ select { case waituntil(now()+3000) display(this.count) case button.clicked() } } }}

process Button(name) { this.clicked = function() { } this.synchronize = function(data) { if (this.inSyncList) return accept clicked // non bloquant // parce qu'il est dans this.synchronize } // et non dans run}



24

Synchronisation avec un bouton(avec passage de données)

var buttonvar periodiqueprocess Periodique(name) { this.go = function () {} this.run = function() { this.count = 0 while(true) { this.count++ select { case waituntil(now()+3000) display(this.count) case button.clicked() } } }}

process Button(name) { this.clicked = function() { } this.data = 0 // optionnel this.synchronize = function(data) { if (this.inSyncList) return this.data = data accept clicked // non bloquant // parce qu'il est dans this.synchronize } // et non dans run}



25

Exercices

• Créer deux processus qui font bouger des images dans des rectangles, indépendamment l’un de l’autre.

• Introduire des boutons qui appellent chacun une méthode, dans un des processus, qui inverse la vitesse à laquelle l’image progresse.

• Créer un simulateur de files d’attentes, en définissant des sources, des puits et des files d’attente d’événements.

faculté i&c, claude petitpierre, andré maurer 1 systèmes multi-processus c. petitpierre...

Documents