Monitores

É um TAD utilizado para sincronismo, exclusão mutua e etc. Um monitor exporta $n$ funções através de requisições diretamente à um processo, ou seja, somente um processo é capaz de acessar o monitor por vez.

Sintaxe:

monitor mname {
    // Declaração de variáveis permanentes
    // comandos de inicialização
    // procedimentos do monitor
};
  • Apenas os nomes e args dos procedimentos são visíveis externamente.
  • Comandos de inicialização dos procedimentos não podem acessar variáveis externas ao monitor.
  • Variáveis permanentes são inicializadas antes de executar a primeira chamada ao monitor.

Os procedimentos do monitor são chamadas assim:

call mname.opname(args);

Por definição, procedimentos são executados em exclusão mútua, obitda implicitamente na implementação do TAD monitor.

Funções implícitas

Interações entre processos, providas pelo monitor, são controladas por variáveis condicionais, acessadas por funções específicas.

Declaração de variável condicional:

cond cv;

Funções sobre variáveis condicionais:

 empty(cv); // retorna zero se existe processo esperando por cv.
 wait(cv); // bloqueia processo que fez a chamada, liberando o acesso ao monitor
 wait(cv, rank); // bloqueia o processo, usando o valor de rank para inserir na fila
 signal(cv); // libera processo na frente da fila de cv
 signal_all(cv); // libera todos os processos na fila de cv
 minrank(cv); // retorna o rank do processo na frente da fila

Politicas de liberação (signal)

  • Signal and Continue (SC): o procedimento que fez a chamada continua a ser executado (processo não sofre preempção).
  • Signal and Wait (SW): o procedimento que fez a chamada cede a execução para o processo que foi liberado.

Exemplo - Implementação das primitivas de semáforo usando monitores (“depende” de SW) 

monitor Semaphore {
    int s = 0;
    cond pos;

    procedure Psem() {
        while (s == 0) {
            wait(pos);
        }
        s--;
    }
    procedure Vsem() {
        s++;
        signal (pos);
    }
}

esta solução, apesar de correta, não garante o melhor atendimento numa política SC. Para também se obter isso, podemos modificar o monitor para:

monitor FIFOSemaphore{
	int s = 0;
	cond pos;
	
	procedure Psem(){
		if (s == 0)
			wait(pos);
		else
			s = s - 1;
	}
	
	procedure Vsem(){
		if (empty(pos))
			s = s + 1;
		else
			signal(pos);
	}
}