Interazioni tra processi

È possibile classificare le modalità di interazione fra i processi in base a quando sono consapevoli l’uno dell’altro:

• Processi Ignari l’uno dell’altro: Sono processi indipendenti, ognuno prova ad accedere alle risorse del sistema senza pensare all’altro, quindi deve essere il sistema operativo a arbitrare la competizione ed assegnare le risorse a ciascuno.
• Processi indirettamente a conoscenza l’uno dell’altro: Sono processi che non si riconoscono fra loro se non per delle risorse condivise che usano per scambiare informazioni; anche questi processi devono sincronizzarsi per utilizzare le risorse, in questo caso il sistema operativo deve facilitare la cooperazione fornendo meccanismi di sincronizzazione.
• Processi direttamente a conoscenza l’uno dell’altro: comunicano fra loro sulla base dell’id del processo; comunicano in maniera diretta e si scambiano messaggi, il sistema operativo facilita la cooperazione fornendo meccanismi di comunicazione.

Proprietà

I programmi concorrenti hanno essenzialmente due tipi di proprietà:

• Safety: sono proprietà che mostrano che se il programma va avanti, va nella direzione giusta, ovvero non esegue azioni scorrette;
• Liveness: il programma avanza, non si ferma.

Consensus - esempio

Si consideri un sistema con $n$ processi attivi; all’inizio ogni processo propone un valore e alla fine tutti i processi si devono accordare su uno dei valori proposti.

• Proprietà di safety: se un processo decide, deve decidere uno dei valori proposti; se due processi decidono, devono decidere lo stesso valore.
• Proprietà di liveness: prima o poi ogni processo corretto (non in crash) prenderà una decisione.

Programmi sequenziali

Quali proprietà dovrebbero essere comuni a tutti i programmi concorrenti?

Proprietà di Safety

• I programmi non devono interferire fra di loro per l’accesso alle risorse condivise;
• Non vale per i processi che interagiscono comunicando.

<aside> 🚧 Devono esserci meccanismi di sincronizzazione per garantire la proprietà di safety: devono essere correttamente usati dal programmatore altrimenti si rischiano delle race condition.

</aside>