Rinnakkaisohjelmistot
erilliskuulustelu 3.6.2003

1. Olet tekemässä oppimateriaalia ja tarkoituksena on havainnollistaa
   rinnakkaislaskentaa. 
   a) Anna opintorekisterin käyttöön liittyviä esimerkkejä siitä,
      - mitä voidaan rinnakkaistaa (ja miten ko. rinnakkaisuus saadaan
        aikaan)
      - mitä ei voida rinnakkaistaa
      - mitä hyötyä rinnakkaistamisesta on (mainitsemissasi esimerkeissä)
      - mitä haittaa rinnakkaistamisesta on (mainitsemissasi esimerkeissä).

   b) Seuraava prosessi käyttää vartioitua kommunikointilausetta:
        process C {
          char c1, c2;
	  West?c1;
	  do West?c2 -> East!c1; c1 = c2;
	  [] East!c1 -> West?c1;
	  od
        }
      Kuvaa prosessin toimintaperiaate (oleellista: kommunikointi!)

2. Esitä nukkuvan parturin ongelman ratkaisu käyttäen semaforeja. Partu-
   reita on täsmälleen yksi, mutta odotushuone on iso (aina mahtuu vielä
   yksi odottaja). Parturoinnin aikana asiakas nukkuu, mutta parturin 
   täytyy tietää, ketä parturoi (asiakasprosessit ovat client[i = 1 to N]
   ja "tukanleikkuu" koskee ko prosessin tietorakenteisiin).
   Ratkaisun tulee olla mahdollisimman yksinkertainen.

3. Museossa järjestetään vain opastettuja kiertokäyntejä. Vierailijat
   saapuvat odotushuoneeseen, josta opas heidät sitten noutaa.
   Vieraan algoritmi on rakenteeltaan seuraavan näköinen:
   {tee jotain muualla}; {mene odotushuoneeseen}; {kulje museossa}
   ja oppaan:
   {laske ryhmä museoon}; {kulje museossa} .
   Pari hallinnollista huomautusta:
   - ryhmän siirtyessä museon puolelle odotushuoneen ulko-ovi on kiinni
   - jos ryhmän koko on alle 10, niin opas jää odottamaan lisää asiakkaita.

   Mallita opas ja vierailijat prosesseina. Synkronointi toteutetaan
   monitorilla, jossa on rutiinit "mene odotushuoneeseen" ja "laske ryhmä
   museoon". Kirjoita monitorin koodi. Signal-operaatio on tyyppiä
   signal_and_continue. Miten ohjelmasi toimisi, jos signal-operaation
   tyyppi olisikin signal_and_wait?

4. Verkon kuormitustilanteen kartoittamiseen voidaan käyttää esimerkiksi
   ns. "probe-echo" -algoritmia. Algoritmin idea on yksinkertainen: verkko
   käsitellään binääripuuna, jonka juurisolmu kysyy kummankin alipuunsa
   kuormitustiedot ko. alipuun juurelta, nämä toimivat vastaavasti ja tie-
   dot saatuaan palauttavat ne kysyjälle (lisäten mukaan omat tietonsa).
   Kommunikointiin käytetään sanomanvälitystä globaalien kanavien kautta.
   Kirjoita kunkin solmun koodin oleelliset osat. Koodista tulee näkyä
   prosessirakenne ja kanavien käyttö. Suorituskykysyistä ratkaisussa on
   hyödynnettävä rinnakkaisuutta niin paljon kuin mahdollista.

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

HUOMAA, että kussakin tehtävässä on käytettävä vaadittua rakennetta (sema-
fori, monitori, sanomanvälitys, etäproseduuri); tämä on edellytys sille,
että tehtävä arvostellaan. Yksityiskohtaisuuden taso: kaikki, mikä liittyy
rinnakkaisuuden hallintaan ja kommunikointiin, on tärkeää, muilta osin
toimintojen kuvauksissa voidaan käyttää suunnilleen yleiskielen ilmaisuja.

Algoritmien kielen tulee olla suhteellisen lähellä Andrewsin käyttämää
algoritmien kuvauskieltä.