Задача производителей и потребителей. Моделирование.

В видео подробно разбирается адача производителей и петребителей. Для наализа работы задачи происходит моделирование процессов в СИМ GPSS. Посследовательно разбирается задача без критической секции, с созданием критической секции мьютексом. Разбираются вопросы буфера как числового счетчика и как отдельного элемента в цепи пользователя, показаны проблемы с получением отриательного значения счетчика и ограничения максимального объемабуфера. Семафоры моделируются путем применения блокирующего TEST, при этом используется как размер буфера, так и отдельные переменные. Показана необходимость создания дополнительно переменной и разнесения мест увеличени и уменьшения различных переменных семафоров.
Показана проблема взаимоблокировки (dead-lock) и самоблокировки (self-lock). Приведен пример модели. Также отдельно рассмотрен метод активного ожидания, spin-lock.
00:00 Задача производителя-потребителя
В системе может быть несколько производителей и потребителей, и они могут работать с буфером, где объекты хранятся до момента потребления.
03:02 Создание критической секции
В программе создается критическая секция, которая позволяет только одному процессу одновременно работать с буфером.
Это предотвращает одновременное обращение к буферу нескольких производителей или потребителей.
04:54 Работа с буфером
В программе демонстрируется работа с буфером, где производитель увеличивает его размер, а потребитель уменьшает.
Если потребитель работает быстрее, чем производитель, могут возникнуть проблемы с отрицательными значениями в буфере.
05:52 Решение проблемы с отрицательными значениями
В видео предлагается заменить переменный буфер на цепь пользователя, где транзакты перемещаются из буфера в цепь пользователя и обратно.
Это позволяет избежать отрицательных значений в буфере и обеспечивает корректную работу системы.
07:44 Ограничение количества транзакций в буфере
В видео демонстрируется, как можно ограничить количество транзакций в буфере, установив максимальное значение и сравнивая его с текущим количеством транзакций.
Это позволяет избежать переполнения буфера и обеспечить корректную работу системы.
09:36 Блокировка и взаимоблокировка в системах
В видео обсуждается проблема блокировки и взаимоблокировки в системах, где транзакты могут быть заблокированы на метках. В примере, если транзакты проходят через блок теста, но не освобождают критическую секцию, они могут быть заблокированы перед блоком теста. В худшем случае, если транзакты освобождают критическую секцию перед блоком теста, они могут быть заблокированы после блока теста.
12:24 Решение проблемы блокировки и взаимоблокировки
В видео предлагается решение проблемы блокировки и взаимоблокировки, используя переменные для определения текущего количества элементов в буфере.
14:16 Моделирование взаимоблокировки в системе
В видео демонстрируется, как взаимоблокировка может возникнуть в системе, если буфер изначально заполнен двумя элементами. В этом случае взаимоблокировка возникает не сразу, а через некоторое время. В видео также обсуждается, как можно избежать взаимоблокировки, если использовать два значения для буфера: одно для текущего количества элементов и другое для максимального количества элементов.
18:57 Решение задачи производителя и потребителя
В видео обсуждается моделирование взаимоблокировок в системах с использованием имитационного моделирования. В примере рассматривается система, в которой максимальное количество элементов равно 5, но при этом нет возможности записать в систему больше элементов из-за блокировки. Если увеличить время моделирования, то можно увидеть, что максимальное количество элементов остается равным 5, но количество транзакций через буфер увеличивается.
21:44 Самоблокировки и активная блокировка
В видео также обсуждаются самоблокировки и активная блокировка. Самоблокировка возникает, когда система пытается захватить мьютекс, который уже занят. Активная блокировка применяется, когда производитель не должен блокироваться, когда буфер переполнен. В этом случае, если буфер переполнен, производитель не будет блокироваться, а будет пытаться выполнить блок тест, чтобы проверить, что мьютекс равен нулю. Если буфер освободится, производитель сможет продолжить работу. В видео также обсуждается, как можно реализовать активную блокировку в системе, где производитель не должен блокироваться при переполнении буфера. Для этого можно использовать задержку, чтобы не блокировать систему.