[Concurrency/Threads] Code Umsetzung Schriftlich

derfreak

Mitglied
Hallo,

die Lösung ist unten zufinden.
Ich habe jedoch Probleme das ganze selber aufzustellen.

Die ersten drei Zeilen habe ich selber nachvollziehen können, nur weiß ich nicht warum bei der 4. Zeile
400 A OUT P, Anzahl = 0, und nicht 200..

Außerdem, weiß ich auch nicht ganz wann genau man nun fertig ist.
Also wie erkennt man das man beim Ziel angekommen ist?

Und woher weiß man welchen Monitor P bzw. Monitor Q verwenden muss?
Könnte jemand vllt für einige Beispiele den Code Schritt für Schritt durchgehen, so das ich nachvollziehen kann, wann genau nun P bzw. Q verwendet wird & warum die erste Zahl ändert?



Aufgabe:
  • Die erste Ausgabezeile lautet: 200 A IN P, Anzahl = 1

Java:
public class Aufgabe4_4 {
	static long Startzeit = System.currentTimeMillis();

	public static void main(String[] args) {
		Monitor2 P = new Monitor2("Monitor 1"), Q = new Monitor2("Monitor 2");
		new Prozess('A', P, Q, 200, 600).start();
		new Prozess('B', P, Q, 400, 100).start();
		new Prozess('C', P, Q, 600, 100).start();
		new Prozess('D', P, Q, 800, 300).start();
	}
}

class Monitor2 {
	String Moni;
	int Anzahl = 0;

	Monitor2(String Moni) {
		this.Moni = Moni;
	}

	synchronized void Eintritt(char Proz) {
		Anzahl += 1;
		Ausgabe(Proz + " IN " + Moni + ", Anzahl = " + Anzahl);
		while (Anzahl < 2)
			try {
				wait();
			} catch (InterruptedException e) {
			}
		if (Anzahl >= 2 && Anzahl < 7)
			Anzahl += 7;
		else
			Anzahl -= 9;
		Ausgabe(Proz + " OUT " + Moni + ", Anzahl = " + Anzahl);
		notifyAll();
	}

	void Ausgabe(String Meldung) // Zeit in Millisekunden.
	{
		long Zeit = (System.currentTimeMillis() - Aufgabe4_4.Startzeit);
		System.out.println(Zeit + " " + Meldung);
	}
}

class Prozess extends Thread {
	char Proz;
	Monitor2 P, Q;
	int x, y;

	Prozess(char Proz, Monitor2 P, Monitor2 Q, int x, int y) {
		this.Proz = Proz;
		this.P = P;
		this.Q = Q;
		this.x = x;
		this.y = y;
	}

	public void run() {
		try {
			sleep(x);
		} catch (InterruptedException e) {
		}
		P.Eintritt(Proz);
		try {
			sleep(y);
		} catch (InterruptedException e) {
		}
		Q.Eintritt(Proz);
	}
}


Lösung:
Java:
200 A IN P, Anzahl = 1 wait()
400 B IN P, Anzahl = 2
400 B OUT P, Anzahl = 9 warte 100 ZE (500)
400 A OUT P, Anzahl = 0 warte 600 ZE (1000)
500 B IN Q, Anzahl = 1 wait()
600 C IN P, Anzahl = 1 wait()
800 D IN P, Anzahl = 2
800 D OUT P, Anzahl = 9 warte 300 ZE (1100)
800 C OUT P, Anzahl = 0 warte 100 ZE (900)
900 C IN Q, Anzahl = 2
900 C OUT Q, Anzahl = 9 Ziel
900 B OUT Q, Anzahl = 0 Ziel
1000 A IN Q, Anzahl = 1 wait()
1100 D IN Q, Anzahl = 2
1100 D OUT Q, Anzahl = 9 Ziel
1100 A OUT Q, Anzahl = 0 Ziel
 
Zuletzt bearbeitet:

derfreak

Mitglied
Man muss sich einfach einen Zahlenstrahl vorstellen, wo die Zeit (in ms) ständig weiter geht.
Geht man Schritt für Schritt jede Codezeile durch, so erkennt man das man irgendwann auf 400 ms kommt.
 

Joose

Top Contributor
[TIPP]
Deine Klasse heißt Prozess, hier wird es zu Verständnis Problemen kommen.
Ein Prozess am PC ist die Gesamtheit aller Threads die von einem Programm gestartet werden. Jeder Prozess hat min. einen(!) Thread.
Ein Thread ist einfach eine sequentielle Abfolge von Befehlen, welchen man parallel zum "main"-Thread laufen lassen kann.
[/TIPP]

Die ersten drei Zeilen habe ich selber nachvollziehen können, nur weiß ich nicht warum bei der 4. Zeile
400 A OUT P, Anzahl = 0, und nicht 200..

Java:
class Monitor2 {
	synchronized void Eintritt(char Proz) {
		Anzahl += 1;
		Ausgabe(Proz + " IN " + Moni + ", Anzahl = " + Anzahl);
		while (Anzahl < 2)
			try {
				wait();
			} catch (InterruptedException e) {
			}
		if (Anzahl >= 2 && Anzahl < 7)
			Anzahl += 7;
		else
			Anzahl -= 9;
		Ausgabe(Proz + " OUT " + Moni + ", Anzahl = " + Anzahl);
		notifyAll();
	}
}

Lösung:
Java:
200 A IN P, Anzahl = 1 wait()
400 B IN P, Anzahl = 2
400 B OUT P, Anzahl = 9 warte 100 ZE (500)
400 A OUT P, Anzahl = 0 warte 600 ZE (1000)
500 B IN Q, Anzahl = 1 wait()
600 C IN P, Anzahl = 1 wait()
800 D IN P, Anzahl = 2
800 D OUT P, Anzahl = 9 warte 300 ZE (1100)
800 C OUT P, Anzahl = 0 warte 100 ZE (900)
900 C IN Q, Anzahl = 2
900 C OUT Q, Anzahl = 9 Ziel
900 B OUT Q, Anzahl = 0 Ziel
1000 A IN Q, Anzahl = 1 wait()
1100 D IN Q, Anzahl = 2
1100 D OUT Q, Anzahl = 9 Ziel
1100 A OUT Q, Anzahl = 0 Ziel

Prozess A schläft 200ms und ruft als erster die Methode
Code:
Eintritt
auf. Da die Anzahl < 2 ist läuft Prozess A in das
Code:
wait
und muss nun solange warten bis jemand anderes den Thread wieder aufweckt (notify). Prozess B (schläft anfangs 400ms) ruft nun die Methode
Code:
Eintritt()
auf während Prozess A schläft. Da die Anzahl nun = 2 ist kommt Prozess B nicht in die while-Schleife und es wird direkt wieder die Ausgabe getätigt. Danach werden mit
Code:
notifyAll()
schlafende Threads (Prozess A) geweckt.
Für Prozess A sind nun schon 400ms vergangen (da er ja schlief bis B ihn geweckt hat).

Außerdem, weiß ich auch nicht ganz wann genau man nun fertig ist.
Also wie erkennt man das man beim Ziel angekommen ist?

Wenn alle Prozesse 1x bei Monitor P waren und 1x bei Monitor Q waren.
-> Pro Monitor und Prozess gibt es 2 Ausgaben, sprich am Ende sollten es 16 Ausgaben sein.

Und woher weiß man welchen Monitor P bzw. Monitor Q verwenden muss?

Wie soll man die Fragen verstehen? Du hast den Code geschrieben (oder wo gefunden) und solltest wissen wann du P und wann du Q verwenden willst.

Könnte jemand vllt für einige Beispiele den Code Schritt für Schritt durchgehen, so das ich nachvollziehen kann, wann genau nun P bzw. Q verwendet wird & warum die erste Zahl ändert?

Jeder Prozess geht zuerst in Monitor P und dann in Monitor Q rein. Wenn du dir nur die Ausgaben zu Prozess A anschaust hast du
Code:
200 A IN P, Anzahl = 1 wait()
400 A OUT P, Anzahl = 0 warte 600 ZE (1000)
1000 A IN Q, Anzahl = 1 wait()
1100 A OUT Q, Anzahl = 0 Ziel

Die Zahl vorne die sich ändert ist nur die Zeit die für den Thread bisher vergangen ist.
 
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