Antonino Mazzeo » 13.Sincronizzazione nel modello ad ambiente locale

Ciascun processo evolve in un proprio ambiente che non può essere modificato direttamente da altri processi.
Quindi non esiste memoria condivisa e le risorse sono tutte private.
Pertanto la cooperazione si realizza mediante lo scambio diretto di messaggi per mezzo di primitive che il S.O. deve rendere disponibili
Questo modello
- Garantisce la mutua esclusione
- Consente lo scambio di informazioni

Schema esplicativo (processi)

Due tipologie di primitive
- send (destination, message)
- receive (source, message)
Tipo di sincronizzazione dei processi comunicanti
- Send sincrona: Il sender rimane in attesa fino a che il messaggio è stato ricevuto
- Send asincrona: Il sender continua la sua esecuzione senza attendere l’avvenuta consegna del messaggio
- Receive Bloccante: il receiver rimane in attesa fino a che il messaggio non è stato ricevuto
- Receive Non Bloccante: il receiver continua la sua esecuzione senza attendere l’avvenuta consegna del messaggio

Struttura del Messaggio

Il sender e il receiver possono essere sia bloccanti che non bloccanti a seconda delle primitive utilizzate
Sono tre le combinazioni generalmente utilizzate, anche se spesso i sistemi implementano solo una o due combinazioni
- Send sincrona, receive bloccante, denominato anche “rendezvous”
- Send asincrona, receive bloccante
- Send asincrona, receive non bloccante
Implementazione di send sincrona a mezzo di send asincrona

procedure sendSincrona(dest, mess) {

sendAsincrona (dest, messRTS) /* pronto ad inviare*/

receiveBloccante (dest, messOTS) /* pronto a ricevere*/

sendAsincrona (dest, mess) }

La Send asincrona è quella più utilizzata nei linguaggi di programmazione concorrente, ma…
- se durante la trasmissione di un treno di messaggi se ne perde uno, il sender se ne accorgerebbe solo alla fine (spreco di risorse)
- l’utilizzo di tale send demanda al programmatore la responsabilità di implementare strategie per determinare se il messaggio è stato ricevuto
La Receive Bloccante è quella più utilizzata nei linguaggi di programmazione concorrente, ma…
- se durante la trasmissione il messaggio va perduto o il sender fallisce,il receiver può attendere indefinitamente la ricezione del messaggio

La destinazione e la provenienza possono essere indicate:
- esplicitando nella send il pid del destinatario e nella receive il pid del mittente (comunicazione diretta simmetrica): schema a pipeline
- esplicitando nella send il pid del destinatario mentre nella receive il parametro che specifica la provenienza è di uscita nel qual caso il destinatario conosce il pid del mittente con la ricezione del messaggio (comunicazione diretta asimmetrica): cliente-servitore
- facendo riferimento ad una mailbox a cui la send invia il messaggio e da cui la receive lo preleva (comunicazione indiretta)

Comunicazione diretta e indiretta

Nel caso di comunicazione diretta asimmetrica, o indiretta di tipo many-to-one si parla di comunicazione client-server e processo servitore.
Processi servitore: speciali processi che incapsulano la risorsa comune offrendo a processi esterni le funzionalità di accesso alla risorsa incapsulata.
Un processo servitore
- riceve messaggi di richiesta
- opera sulla risorsa
- fornisce eventuali risposte