Parallele Programmabläufe

Beschreibung / Inhalt
Das vorliegende Dokument befasst sich mit parallelen Programmabläufen. Es werden verschiedene Konzepte zur Synchronisation von parallel ablaufenden Prozessen wie das Semaphor-Konzept, das Monitor-Konzept, das Rendez-vous-Konzept und die Bolt-Synchronisation behandelt. Zudem wird erläutert, wie Ausnahmesituationen bei parallelen Programmierungen behandelt werden können. Es werden einige Programmiersprachen genannt, die spezielle Sprachelemente zur Vereinbarung, zum Aufrufen und zur Ablaufbeeinflussung von Prozessen bereitstellen, darunter PEARL, Industrial Real-Time FORTRAN, ADA, ALGOL 68, MODULA, CONCURRENT PASCAL, Industrial-Real-Time BASIC und PL/1. Das Monitor-Konzept wird am Beispiel eines Puffers dargestellt, der von einem Erzeuger-Prozess mit Zeichen gefüllt und von einem Drucker-Treiber geleert wird. Es wird erläutert, wie die Synchronisation mittels Monitoren erfolgt und dass ein Monitor quasi ein Bestandteil des aufrufenden Prozesses wird, wenn er von einem anderen aufgerufen wird. Das Rendez-vous-Konzept ermöglicht parallel ablaufenden Prozessen das Ankündigen und Erwarten von bestimmten Ereignissen und wird am Beispiel von zwei Flugzeugen, die eine Startbahn nutzen wollen, veranschaulicht. Zudem wird die Bolt-Synchronisation als Konzept erläutert, das exklusiven mit nicht exklusivem Zugriff konkurrierenden Prozessen zugrunde liegt. Schließlich wird die Behandlung von Ausnahmesituationen bei parallelen Programmierungen erörtert und gezeigt, wie man Ausnahmebedingungen entweder durch das System vorgegeben oder durch logische Ausdrücke selbst definieren kann. In PEARL kann beliebig zwischen Systemreaktionen und dem vom Anwender programmierten Handler gewechselt werden.
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Auszug aus Referat
REFERAT Parallele Programmabläufe: R S.242-246 1.Einführung 2.Synchronisation 2.1.Monitor-Konzept 2.2.Rendez-vous-Konzept 2.3.Bolt-Synchronisation 3.Behandlung Ausnahmesituationen 1.Einführung: Im Bereich der Prozßtechnik ist es oft erforderlich,daß zur Lösung eines Anwenderproblems parallele Abläufe notwendig sind. Daher stellen Programmiersprachen für diesen Bereich, wie PEARL oder Industrial Real-Time Fortran, spezielle Sprachelemente zur Vereinbarung, zum Aufrufen und zur Ablaufbeeinflussung von Prozessen bereit. Als Beispiel die Programmiersprache ADA: Jeder Prozeß wird wird ineiner umfassenden Programmiereinheit vereinbart (z.B.:Unterprogramm, anderer Prozeß). Diese Programmiereinheit heißt Vorgänger (bzw. Vaterprozeß) des Prozesses. Werden im Vereinbarungsteil mehrere Prozesse vereinbart, so werden diese, auch zum Rumpf des Vorgängers, parallel Ausgeführt und als Geschwisterprozesse bezeichnet. Wenn ein Vorgänger aktiviert wird, werden alle Prozesse die in seinem Deklarationsteil vereinbart wurden ebenfalls gestartet. Die Abarbeitung der Befehle innerhalb eines Prozesses erfolgt sequentiell. Ein Prozeß ist beendet, wenn seine Anweisungsfolge abgearbeitet ist oder er von außen beendet wurde. Ein Vorgänger ist erst dann beendet, wenn seine eigene Anweisungsfolge und alle im Deklarations vereinbarten Prozesse abgearbeitet wurden. Dies ist eine Möglichkeit, Prozesse und ihre Verwaltung zu definiere. In manchen anderen Sprachen ist es zusätzlich zum Beispiel auch möglich, ...
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