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Monitor: Synchronisation von Threads
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:26 Mo 30.11.2009
Autor: Killver

Aufgabe
Threads A, B und C kooperieren bei der Aufgabe, 50 Werte zweier Arrays F und G zusammenzuzählen. Dabei A addiert die Werte der Arrays F und G mit geradem Index und legt Sie im Array H ab (H[0] = F[0]+G[0]). B tut genau dasselbe, aber nimmt nur Werte mit ungeradem Index. C berechnet danach die
Summe aller Werte des Arrays H. Schreiben Sie Code für diese drei Threads. Dabei müssen Sie einen Monitor verwenden (und es darf kein anderes Synchronisationshilfsmittel verwendet werden), und der Thread C muss die von A bzw. B berechneten Teilergebnisse ohne unnötige Verzögerung verarbeiten (dh. Wenn A gerade nicht dran war und B vier Zwischenergebnisse berechnet hat, muss C diese verarbeiten und darf nicht auf ein Ergebnis von A warten).

Wie würde hier eurer Meinung nach eine saubere Lösung aussehen?

Es geht hier im Endeffekt nur um die Adaption, dass es keine Verzögerung gibt. Folgende Lösung ohne Verzögerung ist vorhanden:

monitor Sum
  condition a, b;
  integer maxA, maxB;
  procedure waitForElement(i: integer);
  begin
    if (i % 2 == 0) then
    begin
      if (i > maxA) then wait(a);
    end
    else
    begin
      if (i > maxB) then wait(b);
    end
  end
  
  procedure elementReady(i: integer);
  begin
    if (i % 2 == 0) then
    begin
      maxA := i;
      signal(a)
    end
    else
    begin
      maxB := i;
      signal(b)
    end
  end
end monitor;

procedure A;
begin
  for i := 0 to 48 step 2 do
  begin
    H[i] := F[i] + G[i];
    elementReady(i)
  end
end

procedure B;
begin
  for i := 1 to 49 step 2 do
  begin
    H[i] := F[i] + G[i];
    elementReady(i)
  end
end

procedure C;
integer i;
begin
  i := 0;
  while (i < 50) do
  begin
    waitForElement(i);
    sum := sum + H[i];
    i := i + 1
  end
end


        
Bezug
Monitor: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 01:29 Di 01.12.2009
Autor: felixf

Hallo!

Ein kurzer Kommentar:

> [...]
> Thread C muss die von A bzw. B berechneten Teilergebnisse
> ohne unnötige Verzögerung verarbeiten (dh. Wenn A gerade
> nicht dran war und B vier Zwischenergebnisse berechnet hat,
> muss C diese verarbeiten und darf nicht auf ein Ergebnis
> von A warten).
>
>  Wie würde hier eurer Meinung nach eine saubere Lösung
> aussehen?
>
> Es geht hier im Endeffekt nur um die Adaption, dass es
> keine Verzögerung gibt. Folgende Lösung ohne Verzögerung
> ist vorhanden:
> [...]

Die Loesung ist leider nicht korrekt. In der Implementation von C wird, wenn etwa B die Werte 1, 3, 5 berechnet und A gerade mal 0 berechnet hat, nur die Werte fuer 0 und 1 summiert, aber nicht die fuer 3 und 5, obwohl die bereits vorliegen. Das widerspricht dem obigen Ausschnitt der Aufgabenstellung.

LG Felix


Bezug
                
Bezug
Monitor: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 09:55 Di 01.12.2009
Autor: Killver

Um das geht es ja :) Hab mich nur schlecht ausgedrückt. Diese Lösung is mit Verzögerung, und ich möchte sie ohne Verzögerung. Also genau das lösen, was du angemerkt hast.

Bezug
        
Bezug
Monitor: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 10:24 Di 01.12.2009
Autor: felixf

Hallo!

> Threads A, B und C kooperieren bei der Aufgabe, 50 Werte
> zweier Arrays F und G zusammenzuzählen. Dabei A addiert
> die Werte der Arrays F und G mit geradem Index und legt Sie
> im Array H ab (H[0] = F[0]+G[0]). B tut genau dasselbe,
> aber nimmt nur Werte mit ungeradem Index. C berechnet
> danach die
>  Summe aller Werte des Arrays H. Schreiben Sie Code für
> diese drei Threads. Dabei müssen Sie einen Monitor
> verwenden (und es darf kein anderes
> Synchronisationshilfsmittel verwendet werden), und der
> Thread C muss die von A bzw. B berechneten Teilergebnisse
> ohne unnötige Verzögerung verarbeiten (dh. Wenn A gerade
> nicht dran war und B vier Zwischenergebnisse berechnet hat,
> muss C diese verarbeiten und darf nicht auf ein Ergebnis
> von A warten).
>  Wie würde hier eurer Meinung nach eine saubere Lösung
> aussehen?
>
> Es geht hier im Endeffekt nur um die Adaption, dass es
> keine Verzögerung gibt. Folgende Lösung ohne Verzögerung
> ist vorhanden:
>  
> monitor Sum
>    condition a, b;
>    integer maxA, maxB;

Die Idee, jeweils fuer A und B zu speichern wie weit sie sind ist gut.

>    procedure waitForElement(i: integer);
>    begin
>      if (i % 2 == 0) then
>      begin
>        if (i > maxA) then wait(a);

>      end
>      else
>      begin
>        if (i > maxB) then wait(b);

>      end
>    end

Ich wuerde hieraus eine Funktion waitForNewElement machen, die zurueckliefert welcher Index als neustes dazu gekommen ist, die aber nicht auf einen spezifischen Index wartet.

(Dazu brauchst du auch nur noch eine condition.)

> procedure C;
>  integer i;
>  begin
>    i := 0;
>    while (i < 50) do
>    begin
>      waitForElement(i);
>      sum := sum + H[i];
>      i := i + 1
>    end
>  end

Hier solltest du auch einen bisher maximal verarbeiteten Index fuer A und B speichern. Sobald waitForElement einen neuen Index liefert, guckst du ob er zu A oder B gehoert, und wieviele neue es bei A bzw. B gegeben hat, und fuegst die jeweils neuen hinzu.

LG Felix


Bezug
                
Bezug
Monitor: Frage (reagiert)
Status: (Frage) reagiert/warte auf Reaktion Status 
Datum: 18:23 Di 01.12.2009
Autor: Killver

Könntest du dies vll. Codetechnisch asuführen? Danke im Voraus!

Bezug
                        
Bezug
Monitor: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 11:13 Mi 02.12.2009
Autor: felixf

Hallo!

> Könntest du dies vll. Codetechnisch asuführen? Danke im
> Voraus!

Das kann ich schon tun, ich werde es aber nicht machen. Du bist schliesslich derjenige der es lernen soll :)

LG Felix


Bezug
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