2015-05-18
564
Постановка задачи.
Рассматриваются производители, которые выдают порции информации различного размера и размер порции выражается в некоторых единицах. Потребитель обрабатывает последовательные порции из буфера и умеет обрабатывать порции, размер которых заранее не задан. Максимальный размер порции известен. Максимальный размер буфера определён в единицах информации, а не в количестве порций. Размер буфера - не менее максимального размера порции информации. Вопрос о возможности размещения в буфере определенной выработанной порции зависит от размера этой порции.
Если имеется более одного производителя и какой-то из них ждет из-за отсутствия достаточного места в буфере, то другие производители могут продолжать работу и достигнуть точки, когда они желают выдать выработанную порцию информации в буфер.
При принятии решения, кому первому поместить информацию в буфер, формируется требование: производитель, предлагающий большую порцию, имеет больший приоритет. Если порции равны, то не имеет значения, кто добавит информацию первым.
|
|
|
Дано: N ¾ производителей; M ¾ потребителей; RB ¾ размер буфера.
Begin
integer array желание[1:N], СП[1:N];
integer ЧПБ, ББ, РБ, ЧСЕБ, i;
for i:=1 step 1 until N do begin
желание[i]:=0;
СП[i]:=0;
end;
ЧПБ:=0; ЧСЕБ:=RB;
ББ:=0; РБ:=1;
Parbegin
производитель 1: begin... end;
................
производитель n: begin integer РП;
цикл n: производство новой порции и установка размера порции (РП);
P(РБ);
if ((ББ=0) and (ЧСЕБ ≥ РП)) then
ЧСЕБ:=ЧСЕБ-РП;
Else
Begin
ББ:=ББ+1;
желание[n]:=РП;
V(РБ);
P(СП[n]);
P(РБ);
end;
добавление порции к буферу;
V(РБ);
V(ЧПБ);
goto цикл n;
end;
.........
производитель N: begin... end;
потребитель 1: begin... end;
.........
Потребитель m: begin
integer РП, i, max, nmax;
цикл m: P(ЧПБ);
P(РБ);
взятие порции из буфера и установка РП;
ЧСЕБ:=ЧСЕБ+РП;
проверка: if (ББ>0) then
Begin
max:=0;
for i:=1 step 1 until N do
Begin
if (max<желание[i]) then
Begin
max:=желание[i];
nmax:=i;
end;
end;
if (max ≤ ЧСЕБ) then
Begin
ЧСЕБ:=ЧСЕБ-max;
желание[nmax]:=0;
ББ:=ББ-1;
V(СП[nmax]);
goto проверка;
end;
end;
V(РБ);
обработка взятой порции;
goto цикл m;
end;
Для решения задачи вводится переменная состояния для каждого производителя - “желание”, обозначающая число единиц информации в буфере, необходимых для размещения порции, которая в текущий момент не может быть добавлена к буферу. Если для процесса-производителя эта переменная равна нулю, то процесс-производитель не имеет неудовлетворённых требований на добавление порций.
Для каждого производителя вводится двоичный семафор СП (семафор производителя).
Для буфера вводится двоичный семафор РБ (работа с буфером), предназначенный для взаимного исключения при работе с буфером в широком смысле, т.е. не только взятие и добавление, но также проверка и модификация связанных с буфером переходных состояний.
|
|
|
Как только в буфер добавляется новая порция, она может быть обработана. Так как безразлично, кто из потребителей её возьмёт, то для определения этого может быть использован общий семафор ЧПБ (число порций в буфере). О свободных областях в буфере производителям сообщается через целочисленную переменную состояния ЧСЕБ (число свободных единиц в буфере). Введена целочисленная переменная ББ (блокировка буфера), значение которой определяет, сколько процессов-производителей имеют желание добавить порцию в буфер, но не смогли разместить свои порции в буфере и она уведомляет производителя в том, что уже есть процессы, которые обнаружили, что ББ>0, то он должен присоединиться к процессам, которые ожидают размещения порции в буфер.
