PUC-Rio - Sistemas de Computação I - Prova 1 - 29/04/98

1. Considere a seguinte situação. Em um determinado stand de uma feira, um demonstrador apresenta um filme sobre a vida de Hoare. Quando 10 pessoas chegam, o demonstrador fecha o pequeno auditório que não comporta mais do que essa platéia. Novos candidatos a assistirem o filme devem esperar a próxima exibição. Esse filme faz muito sucesso com um grupo grande de fãs (de bem mais de 10 pessoas), que permanecem na feira só assistindo o filme seguidas vezes. Cada vez que um desses fâs consegue assistir uma vez o filme, ele vai telefonar para casa para contar alguns detalhes novos para sua mãe. Depois de telefonar ele volta mais uma vez ao stand para assistir o filme outra vez.

   Usando semáforos, modele o processo fã e o processo demonstrador, lembrando que existem muitos fãs e apenas um demonstrador. Como cada fã é muito ardoroso, uma vez que ele chega ao stand ele não sai dali até assistir o filme. Suponha que há muitos telefones disponíveis na feira, e portanto que a tarefa de telefonar para casa não impõe nenhuma necessidade de sincronização.

   Atenção: Observe que o demonstrador só pode começar a exibir o filme quando há 10 pessoas no stand, e que as pessoas que chegam durante uma exibição têm que esperar a próxima. E importante: observe que um fã só pode ir telefonar para a mãe depois que acaba a exibição do filme! Isso tem que estar modelado na sincronização entre os processos demonstrador e fãs.

2. O que é um escalonador preemptivo? Dê exemplo(s) de motivo(s) para ocorrência da preempção.
3. Foram discutidas em sala quatro condições necessárias para que ocorram deadlocks em um sistema. Explique cada uma das condições abaixo, discutindo como elas podem ser negadas.
   1. espera circular
   2. hold & wait
4. Considere o problema do jantar comunal discutido em sala: Suponha que um grupo de N canibais come jantares a partir de uma grande travessa que comporta M porções. Quando alguém quer comer, ele(ela) se serve da travessa, a menos que ela esteja vazia. Se a travessa está vazia, o canibal acorda o cozinheiro e espera até que o cozinheiro coloque mais M porções na travessa. Desenvolva código para as ações dos canibais e do cozinheiro. Use semáforos para sincronização. A solução deve evitar deadlock e deve acordar o cozinheiro apenas quando a travessa estiver vazia. (Suponha um longo jantar, onde cada canibal continuamente se serve e come, sem se preocupar com as demais ações na vida do canibal...)

   Considere a seguinte solução, por monitor, para este problema:

   monitor jantarComunal {             processo canibal executa: 
     int comida = 0;                  
     cond cozinheiro, travessa;        void canibal() {  
     void seServe() {                     while(1) {
       while (comida==0) {                  seServe()     
         signal(cozinheiro);                come...;
         wait(travessa);                  }
       }                                }
       comida--;               
     }                                  processo cozinheiro:  
     void encheTravessa() { 
       wait(cozinheiro);                void cozinheiro() {
       comida = MUITA;                    while(1) {
       signalAll(travessa);                 cozinha...
     }                                      encheTravessa();
   }                                      }
                                        }

   Suponha que esse monitor funciona com a disciplina ``signal como dica'' dada em sala (mas observe que ele admite filas separadas por variáveis de condição!). Explique por que essa solução não funciona corretamente e sugira uma forma de corrigí-la.

   obs: Caso você não saiba que disciplina é essa, escolha uma disciplina compatível com a sintaxe apresentada e faça a questão usando essa disciplina.