JedesObjekt(mit ÝÒ ÖÓÒ Þ -Methoden)verfügtübereine. wartender Threads sowie die Objekt-Methoden:

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "JedesObjekt(mit ÝÒ ÖÓÒ Þ -Methoden)verfügtübereine. wartender Threads sowie die Objekt-Methoden:"

Jutta Kurzmann
vor 5 Jahren
Abrufe

1 JedesObjekt(mit ÝÒ ÖÓÒ Þ -Methoden)verfügtübereine weitereschlange Ì Ö ÉÙ Ù Û Ø Ò Ì Ö amobjekt wartender Threads sowie die Objekt-Methoden: ÔÙ Ò ÚÓ Û Ø µ Ø ÖÓÛ ÁÒØ ÖÖÙÔØ Ü ÔØ ÓÒ ÔÙ Ò ÚÓ ÒÓØ Ý µ ÔÙ Ò ÚÓ ÒÓØ Ý µ Diese Methoden dürfen nur für Objekte aufgerufen werden, über deren Lock der Thread verfügt!!! Ausführenvon Û Ø µ setztdenzustanddesthreadsauf waiting, reiht ihn in eine geeignete Warteschlange ein, und gibt das aktuelle Lock frei: 787

2 ÔÙ ÚÓ Û Ø µ Ø ÖÓÛ ÁÒØ ÖÖÙÔØ Ü ÔØ ÓÒ ß Ì Ö Ø Ì Ö ºÙÖÖ ÒØÌ Ö µ Øº Ø Ø Û Ø Ò Û Ø Ò Ì Ö º ÒÕÙ Ù Øµ ÙÒÓ µ 788

3 Th-0 Th-1 x count 1 locked true blocked Th-2 wait() waiting 789

4 Th-0 Th-1 x count 1 locked true blocked waiting Th-2 790

5 Th-0 Th-1 x count 1 locked false blocked waiting Th-2 791

6 Ausführenvon ÒÓØ Ý µ wecktdenerstenthreadinder Warteschlange auf, d.h. versetzt ihn in den Zustand ready... ÔÙ ÚÓ ÒÓØ Ý µ ß Û Ø Ò Ì Ö º ÑÔØÝ µµ ß Ì Ö Ø Û Ø Ò Ì Ö º ÕÙ Ù µ Øº Ø Ø Ö Ý...mitderAuflage,erneutdasLockzuerwerben,d.h.alserste Operationhinterdem Û Ø µ ein Ó µ auszuführen. ÒÓØ Ý µ wecktallewartendenthreadsauf: ÔÙ ÚÓ ÒÓØ Ý µ ß Û Û Ø Ò Ì Ö º ÑÔØÝ µµ ÒÓØ Ý µ 792

7 Ausführenvon ÒÓØ Ý µ wecktdenerstenthreadinder Warteschlange auf, d.h. versetzt ihn in den Zustand ready... ÔÙ ÚÓ ÒÓØ Ý µ ß Û Ø Ò Ì Ö º ÑÔØÝ µµ ß Ì Ö Ø Û Ø Ò Ì Ö º ÕÙ Ù µ Øº Ø Ø Ö Ý...mitderAuflage,erneutdasLockzuerwerben,d.h.alserste Operationhinterdem Û Ø µ ein Ó µ auszuführen. ÒÓØ Ý µ wecktallewartendenthreadsauf: ÔÙ ÚÓ ÒÓØ Ý µ ß Û Û Ø Ò Ì Ö º ÑÔØÝ µµ ÒÓØ Ý µ 793

8 Th-0 Th-1 x count 1 notify() locked true blocked waiting Th-2 794

9 Th-0 Th-1 x count 1 locked true blocked Th-2 lock() waiting 795

10 Th-0 Th-1 x count 1 locked true blocked Th-2 waiting 796

11 start ready //... unlocked //... dispatched yield //... time over running //... locked blocked sleep sleeping //... completed dead 797

12 start ready //... unlocked //... dispatched yield //... time over running //... locked wait sleep blocked waiting sleeping notify notifyall dead //... completed 798

13 Anwendung: ººº ÔÙ ÝÒ ÖÓÒ Þ ÚÓ ÔÖÓ Ù Ø µ Ø ÖÓÛ ÁÒØ ÖÖÙÔØ Ü ÔØ ÓÒ ß Ö ¼µ Û Ø µ Ö ¹¹ Ø Ø Ø ½µ± Ô ÒÓØ Ý µ ÔÙ ÝÒ ÖÓÒ Þ Ø ÓÒ ÙÑ µ Ø ÖÓÛ ÁÒØ ÖÖÙÔØ Ü ÔØ ÓÒ ß Ö Ôµ Û Ø µ Ö Ø Ö ÙØ Ö Ø Ö Ø Ö Ø ½µ± Ô ÒÓØ Ý µ Ö ØÙÖÒ Ö ÙØ»» Ò Ó Ù Ö¾ 799

14 Ist der Puffer voll, d.h. keine Zelle frei, legt sich der Producer schlafen. Ist der Puffer leer, d.h. alle Zellen frei, legt sich der Consumer schlafen. Gibt es für einen Puffer genau einen Producer und einen Consumer,wecktdas ÒÓØ Ý µdesconsumers(wenn überhaupt, dann) stets den Producer und umgekehrt. Was aber, wenn es mehrere Producers gibt? Oder mehrere Consumers??? 800

15 2. Idee: Wiederholung der Tests Teste nach dem Aufwecken erneut, ob Zellen frei sind. Wecke nicht einen, sondern alle wartenden Threads auf... ººº ÔÙ ÝÒ ÖÓÒ Þ ÚÓ ÔÖÓ Ù Ø µ Ø ÖÓÛ ÁÒØ ÖÖÙÔØ Ü ÔØ ÓÒ ß Û Ö ¼µ Û Ø µ Ö ¹¹ Ø Ø Ø ½µ± Ô ÒÓØ Ý µ ººº 801

16 ººº ÔÙ ÝÒ ÖÓÒ Þ Ø ÓÒ ÙÑ µ Ø ÖÓÛ ÁÒØ ÖÖÙÔØ Ü ÔØ ÓÒ ß Û Ö Ôµ Û Ø µ Ö Ø Ö ÙØ Ö Ø Ö Ø Ö Ø ½µ± Ô ÒÓØ Ý µ Ö ØÙÖÒ Ö ÙØ»» Ò Ó Ù Ö¾ Wenn ein Platz im Puffer frei wird, werden sämtliche Threads aufgeweckt obwohl evt. nur einer der Producer bzw. nur einer der Consumer aktiv werden kann :-( 802

17 3. Idee: Semaphore Producers und Consumers warten in verschiedenen Schlangen. DieProducerswartendarauf,dass Ö ¼ist. DieConsumerswartendarauf,dass Ô¹ Ö ¼ist. ÔÙ Ë Ñ ß ÔÖ Ú Ø ÒØ Ü ÔÙ Ë Ñ ÒØ Òµ ß Ü Ò ÔÙ ÝÒ ÖÓÒ Þ ÚÓ ÙÔ µ ß Ü Ü ¼µ ÒÓØ Ý µ ÔÙ ÝÒ ÖÓÒ Þ ÚÓ ÓÛÒ µ Ø ÖÓÛ ÁÒØ ÖÖÙÔØ Ü ÔØ ÓÒ ß Ü Ü ¼µ Û Ø µ»» Ò Ó Ë Ñ 803

18 3. Idee: Semaphore Producers und Consumers warten in verschiedenen Schlangen. DieProducerswartendarauf,dass Ö ¼ist. DieConsumerswartendarauf,dass Ô¹ Ö ¼ist. ÔÙ Ë Ñ ß ÔÖ Ú Ø ÒØ Ü ÔÙ Ë Ñ ÒØ Òµ ß Ü Ò ÔÙ ÝÒ ÖÓÒ Þ ÚÓ ÙÔ µ ß Ü Ü ¼µ ÒÓØ Ý µ ÔÙ ÝÒ ÖÓÒ Þ ÚÓ ÓÛÒ µ Ø ÖÓÛ ÁÒØ ÖÖÙÔØ Ü ÔØ ÓÒ ß Ü¹¹ Ü ¼µ Û Ø µ»» Ò Ó Ë Ñ 804

19 EinSemaphorenthälteineprivate ÒØ-Objekt-Variableund bietetdie ÝÒ ÖÓÒ Þ -Methoden ÙÔ µund ÓÛÒ µan. ÙÔ µerhöhtdievariable, ÓÛÒ µerniedrigtsie. Ist die Variable positiv, gibt sie die Anzahl der verfügbaren Resourcen an. Ist sie negativ, zählt sie die Anzahl der wartenden Threads. Eine ÙÔ µ-operation weckt genau einen wartenden Thread auf. 805

20 Anwendung(1. Versuch:-) ÔÙ Ù Ö ß ÔÖ Ú Ø ÒØ Ô Ö Ø Ø ÔÖ Ú Ø Ë Ñ Ö ÓÙÔ ÔÖ Ú Ø Ø ÔÙ Ù Ö ÒØ Òµ ß Ô Ò Ö Ø Ø ¼ Ò Û Ø Ò Ö Ò Û Ë Ñ Òµ ÓÙÔ Ò Û Ë Ñ ¼µ ººº 806

21 ººº ÔÙ ÝÒ ÖÓÒ Þ ÚÓ ÔÖÓ Ù Ø µ Ø ÖÓÛ ÁÒØ ÖÖÙÔØ Ü ÔØ ÓÒ ß Ö º ÓÛÒ µ Ø Ø Ø ½µ± Ô ÓÙÔ ºÙÔ µ ÔÙ ÝÒ ÖÓÒ Þ Ø ÓÒ ÙÑ µ Ø ÖÓÛ ÁÒØ ÖÖÙÔØ Ü ÔØ ÓÒ ß ÓÙÔ º ÓÛÒ µ Ø Ö ÙØ Ö Ø Ö Ø Ö Ø ½µ± Ô Ö ºÙÔ µ Ö ØÙÖÒ Ö ÙØ»» Ò Ó ÙØÝ Ù Ö 807

22 Gut gemeint aber leider fehlerhaft... Jeder Producer benötigt zwei Locks gleichzeitig, um zu produzieren: 1. dasjenige für den Puffer; 2. dasjenige für einen Semaphor. MusserfürdenSemaphorein Û Ø µausführen,gibterdas Lock für den Semaphor wieder zurück... nicht aber dasjenige fürdenpuffer!!! Die Folge ist, dass niemand mehr eine Puffer-Operation ausführen kann, insbesondere auch kein ÙÔ µ mehr für den Semaphor == Deadlock Anwendung(2. Versuch:-) Entkopplung der Locks 808

23 Gut gemeint aber leider fehlerhaft... Jeder Producer benötigt zwei Locks gleichzeitig, um zu produzieren: 1. dasjenige für den Puffer; 2. dasjenige für einen Semaphor. MusserfürdenSemaphorein Û Ø µausführen,gibterdas Lock für den Semaphor wieder zurück... nicht aber dasjenige fürdenpuffer!!! Die Folge ist, dass niemand mehr eine Puffer-Operation ausführen kann, insbesondere auch kein ÙÔ µ mehr für den Semaphor == Deadlock Anwendung(2. Versuch:-) Entkopplung der Locks 809

24 ººº ÔÙ ÚÓ ÔÖÓ Ù Ø µ Ø ÖÓÛ ÁÒØ ÖÖÙÔØ Ü ÔØ ÓÒ ß Ö º ÓÛÒ µ ÝÒ ÖÓÒ Þ Ø µ ß Ø Ø Ø ½µ± Ô ÓÙÔ ºÙÔ µ ÔÙ Ø ÓÒ ÙÑ µ Ø ÖÓÛ ÁÒØ ÖÖÙÔØ Ü ÔØ ÓÒ ß ÓÙÔ º ÓÛÒ µ ÝÒ ÖÓÒ Þ Ø µ ß Ø Ö ÙØ Ö Ø Ö Ø Ö Ø ½µ± Ô Ö ºÙÔ µ Ö ØÙÖÒ Ö ÙØ»» Ò Ó ÓÖÖ Ø Ù Ö 810

25 DasStatement ÝÒ ÖÓÒ Þ obj µ ßstmts definiert einen kritischen Bereich für das Objekt obj, in dem die Statement-Folge stmts ausgeführt werden soll. Threads,diedieneuenObjekt-Methoden ÚÓ ÔÖÓ Ù Ø µbzw. Ø ÓÒ ÙÑ µausführen,benötigenzujedem Zeitpunkt nur genau ein Lock :-) 811

26 Warnung: Threads sind nützlich, sollten aber nur mit Vorsicht eingesetzt werden. Es ist besser,... wenige Threads zu erzeugen als mehr.... unabhängige Threads zu erzeugen als sich wechselseitig beeinflussende.... kritische Abschnitte zu schützen, als nicht synchronisierte Operationen zu erlauben.... kritsche Abschnitte zu entkoppeln, als sie zu schachteln. 812

27 Warnung(Forts.): Finden der Fehler bzw. Überprüfung der Korrektheit ist ungleich schwieriger als für sequentielle Programme: Fehlerhaftes Verhalten tritt eventuell nur gelegentlich auf... bzw. nur für bestimmte Scheduler :-( Die Anzahl möglicher Programm-Ausführungsfolgen mit potentiell unterschiedlichem Verhalten ist gigantisch. 813

28 22 Applets Applet === Java-Programm in einer HTML-Seite Ziele: audio-visuelle Gestaltung der Seite; Animation, d.h. Darstellen von Abfolgen von Bildern(evt. parallel zur Wiedergabe von Ton) Interaktion :-) 814

29 Achtung: Verfügbarkeit toller technischer Möglichkeiten bedeutet noch lange nicht, dass das Ergebnis beeindruckend ist... Kreativität Applets werden aus dem Internet gezogen: Es gibt keine Garantie, dass sie nicht bösartig sind, d.h. versuchen, unerwünschte Effekte hervorzurufen... Applets werden darum innerhalb des Browsers ausgeführt und haben nur begrenzten Zugang zu System-Resourcen. Sicherheit Statt im Browser können Applets auch mithilfe des Programms ÔÔ ØÚ Û Ö betrachtetwerden. 815

30 Ein Beispiel: 816

31 ØÑ Ø Ø Ì ÔÔ Ø»Ø Ø ¹¹ Ö Ø Ý À ÑÙØ Ë ¹¹» Ó Ý ½ Ì ÔÔ Ø» ½ ÔÔ Ø Ó º ÓÙÑ ÒØ Ô ØÙÖ Ó º Û Ø ¼¼ Ø ¼¼ ÓÙÖ ÖÓÛ Ö ÓÑÔ Ø Ý ÒÓÖ Ò Ø ²Ø ÈÈÄ Ì² Ø Ø» ÔÔ Ø Ö Ö º Ú Ì ÓÙÖ º» Ö» Ó Ý» ØÑ 817

32 HTML-Seiten bestehen aus(möglicherweise geschachtelten) Elementen, Kommentaren und Text. EinKommentarbeginntmit ¹¹ undendetmit ¹¹. Nicht-leereElemente b beginnenmiteinemstart-tag b undendenmiteinemend-tag»b. 818

33 Beispiele: ØÑ Ø Ø Ó Ý ½ ÔÔ Ø diegesamteseite; derkopfderseite; dertitelderseite; derrumpfderseite; einlink; eineüberschrift; einapplet. 819

34 Bei leeren Elementen kann das End-Tag auch fehlen. Beispiele: Ö Ö Zeilen-Umbruch; horizontalelinie. Sonderzeichenbeginnenmit ² undendenmit (Character references). Beispiele: ²Ø ² Ø ² ÙÑ 820

Ähnliche Dokumente

Finden der Fehler bzw. Überprüfung der Korrektheit ist ungleich schwieriger als für sequentielle Programme:

Warnung (Forts.): Finden der Fehler bzw. Überprüfung der Korrektheit ist ungleich schwieriger als für sequentielle Programme: Fehlerhaftes Verhalten tritt eventuell nur gelegentlich auf... bzw. nur für