Monitory
Monitor je synchronizační primitivum, které se používá pro řizeni přístupu ke sdíleným prostředkům. Jeho zvláštností je, že jde o speciální konstrukci programovacího jazyka (musí ho tedy implementovat překladač), typicky implementovanou pomocí jineho synchronizačního primitiva. Výhodou monitoru oproti jiným primitivum je jeho vysokoúrovňovost - snadněji se používá a je bezpečnější. Při jeho použití je méně pravděpodobné, že programátor udělá chybu.
- Monitor je speciální typ modulu, ve kterém jsou sdružena data a procedury, které s nimi mohou manipulovat
- Monitory musí umět rozpoznat překladač a přeložit je do odpovídajícího kódu
- Procesy mohou volat procedury monitoru, ale nemohou přímo přistupovat k datům monitoru
- V monitoru může být v jednu chvíli AKTIVNÍ pouze jeden proces; ostatní jsou při pokusu o vstup do monitoru pozastaveny.
- Monitory poskytují speciální typ proměnné nazývané podmínka
- Podmínky mohou být definovány a použity pouze uvnitř monitoru
- Nad podmínkami jsou definovány dvě operace:
- c.wait - volající bude pozastaven nad podmínkou c. Pokud je některý proces připraven vstoupit do monitoru, bude mu to dovoleno
- c.signal - pokud existuje jeden nebo více procesů pozastavených nad podmínkou c, reaktivuje jeden z pozastavených procesů, tj. bude mu dovoleno pokračovat v běhu uvnitř monitoru pokud nad podmínkou nespí žádný proces, nedělá nic
Pozor, pokud by signál pouze vzbudil proces, běžely by v monitoru dva. Možná řešení:
- Hoare - proces volající c.signal se pozastaví a vzbudí se až poté co předchozí rektivovaný proces opustí monitor nebo se pozastaví
- Hansen - Signal smí být uveden pouze jako poslední příkaz v monitoru. Po volání signal musí proces opustit monitor
V Javě jsou monitory implementovány pomocí klíčového slova synchronized. Zde je problém více vláken v monitoru vyřešen tak, že čekající může běžet až poté, co proces volající signál opustí monitor.
[editovat] Monitor - závozník
//stav skladu int pivo = 10; int vino = 100; cond c1, c2; //podmínkové proměnné getPivo(){ while(pivo < 1){ wait(c1); } pivo--; } zavozPiva(){ pivo++; signal(c1); } zavozPiva(pocet){ pivo = pivo + pocet; broadcast(c1); //vzdudí všechny čekající na pivo } getVino(){ ...analogicky.. } zavozVina(){ ...analogicky.. } zavozVina(pocet){ ...analogicky.. }
Je-li počet čekajících na pivo větší než počet zavezených piv, tak se jen vzbudí a znovu uspí => neefektivní!
Implementace monitoru v programovacím jazyce C je realizována pomocí MUTEXu + podmínkových proměnných.