Programmazione
concorrente
Linux
Programmazione
concorrente
La concorrenza è una caratteristica dei sistemi di elaborazione
nei quali può verificarsi che un insieme di processi o
sottoprocessi (thread) sia in esecuzione nello stesso istante.
Un'importante classe di sistemi informatici nei quali gli aspetti
di concorrenza sono fondamentali è quella dei sistemi operativi.
Si può parlare di concorrenza nel caso di:
parallelismo reale di esecuzione (nel caso di sistemi
multiprocessore dove si possono eseguire parallelamente un
numero di processi pari al numero di processori)
parallelismo virtuale di esecuzione (come nel caso del
pipelining).
Wikipedia
Clonazione dei processi
Linux ha ereditato da Unix la funzione API fork che
permette di clonare il processo che la invoca.
Viene creato un nuovo processo con un PID (Process
Identifier) differente.
Le pagine di memoria del codice sono condivise
Le pagine di memoria dei dati sono duplicate
fork
Per permettere di distinguere nel codice il Processo
Padre dal Processo Figlio la funzione fork restituisce
un valore intero:
<0 condizione di errore
0 restituito al processo figlio
>0 restituito al processo padre /è il PID del figlio)
#include <unistd.h>
int pFiglio,pPadre,mioPID,s;
pPadre = getpid(); //PID del processo padre
printf(“PID padre %i”,pPadre);
pFiglio = fork();
if (pFiglio<0) //errore
return;
if (pFiglio>0) { //processo padre
…
wait(&s); // attesa termine processo figlio
return; }
else { // processo figlio
mioPID = getpid();
return; }
wait
La funzione API wait attende la conclusione del
processo figlio
L’argomento passato ritorna lo stato del figlio al
momento della terminazione.
#include <sys/wait.h>
Evoluzione dei processi
Esercitazione
Caricare un array molto grande con valori casuali poi
visualizzare gli indici degli elementi con valore uguale a
quello ricevuto in input
Il processo padre clona un processo figlio che ricerca nella
prima parte dell’array mentre il processo padre ricerca
nella seconda parte
L’output deve precedere il PID del processo e l’indice
dell’elemento
Seconda versione ogni processo a sua volta esegue una
fork per suddividere la ricerca con un ulteriore processo
figlio
Copy on write
Per ottimizzare la gestione della memoria e la
velocità nell’esecuzione di una fork (clonazione di un
processo) le pagine della memoria non vengono
inizialmente duplicate.
La copia di ogni dato avviene solo quando uno dei
due processi (padre o figlio) lo modifica e si rende
quindi necessario differenziare la copia relativa al
processo padre da quella relativa al figlio.