Programacion concurrente

Tema 1.- Programación Concurrente

Contenido
1.1.- Introducción
• Ejemplo para introducir los conceptos de secuencialidad, concurrencia y paralelismo

1.2.- Programación Secuencial, Concurrente y Paralela
• Definición • Conceptos de Orden y Determinismo

1.3.- Concepto de Proceso e Hilo
• Definición y característica • Estados y sus transiciones

1.4.- Objetivos de la ProgramaciónConcurrente
• Aumento de la velocidad de proceso • Utilización de la CPU más eficiente • Solución a problemas inherentemente concurrentes

1.5.- Requisitos de la Programación Concurrente
• Comportamiento, Necesidades y Problemas derivados

1.6.- Propiedades de los programas concurrentes
• Corrección total y parcial. Propiedades de seguridad y viveza

1.7.- Mecanismos de concurrencia
•Memoria compartida y Paso de mensajes.

1.8.- Notación algorítmica de programas 1.9.- Ejemplos típicos de problemas concurrentes
• Productor-Consumidor. Lectores-Escritores. Filósofos.

Tema 1

D.I.E.S.I.A. - Universidad de Huelva

Programación

Tema 1. Programación Concurrente 1.1. Introducción
Ejemplo.- Preparación de una receta
1. 2. 3. 4. 5. 6. Verter ingrediente uno y dos en un bol yvatir Dejar reposar en 2 minutos Verter ingrediente tres y cuatro en un cazo Calentar 2 minutos Verter la mezcla 1 con la 2 Dejar enfriar y servir

Posibles formas de llevarlo a cabo
1. Un paso tras otro, de tal forma que el siguiente no se lleva a cabo hasta completar el primero. 2. Un paso tras otro, pero, si es posible, no es necesario que un paso anterior se haya acabado. 3. Cada conjuntode pasos es realizado por cocineros diferentes.

(1) Secuencial (2) Concurrente (3) Paralelo

Tema 1

D.I.E.S.I.A. - Universidad de Huelva

Programación

Tema 1. Programación Concurrente 1.2. Programación Secuencial, Concurrente y Paralela
• Programación Secuencial Las acciones se ejecutan una tras otra, en un sentido estricto, esto es una acción posterior no se inicia hasta que se hayacompletado la anterior. Programación Paralela Las acciones se ejecutan de forma independiente, obviamente por diferentes elementos de procesos, y al final los resultados parciales se unen formando la solución global. Ventajas • Reducción del tiempo para completar el trabajo • Reducción del esfuerzo individual Inconvenientes • Necesidad de compartir el trabajo • Necesidad de compartir los recursos• Necesidad de esperas en puntos clave • Necesidad de comunicación • Necesidad de resolución de posibles errores Programación Concurrente Las acciones se ejecutan por único elementos de procesos capaz de seleccionar una de ellas según una determinadas características. Ventajas • No depende de la arquitectura o nº de elementos de proceso • Menos necesidad de compartir el trabajo • Menos necesidadde resoluciones de errores • Permite resolver problemas que no sería posible con un procesamiento secuencial

•

•

Tema 1

D.I.E.S.I.A. - Universidad de Huelva

Programación

Tema 1. Programación Concurrente 1.2. Programación Secuencial, Concurrente y Paralela

Tema 1

D.I.E.S.I.A. - Universidad de Huelva

Programación

Tema 1. Programación Concurrente 1.2. ProgramaciónSecuencial, Concurrente y Paralela
1.2.1. Conceptos de Orden y Determinismo
Ejemplo: P || Q P: < p1 à p2 à p3 à ... à pm > Q: < q1 à q2 à q3 à ... à qn > Secuencial è < p1 à p2 à ... à pm à q1 à q2 à ... à qn > Concurrente è Múltiples posbilidades. p.e. < p1 à p2 à q1 à p3 à q2 à ... à qn à pm > < p1 à q1 à q2 à q3 à p2 à ... à pm à qn > < q1 à q2 à p1 à q3 à p2 à ... à pm à qn > etc...Programación Secuencial Orden Total: Se conoce de forma exacta que instrucción será ejecutada después de cual otra. Deter minisno. Programación Concurrente Orden Parcial: No se conoce la secuencia en la que serán ejecutadas la instrucciones. Indeterminismo.

Tema 1

D.I.E.S.I.A. - Universidad de Huelva

Programación

Tema 1. Programación Concurrente 1.3.- Concepto de Proceso e Hilo 1.3.1.-...