САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ
Кафедра «Технологии программирования»

Задача Д. Майхилла "Синхронизация цепи стрелков". Вариант 2

(C) 2003 г. М.И.Гуисов, А.Б.Кузнецов, А.А.Шалыто

Санкт-Петербургский государственный институт точной механики и оптики (технический университет)

Отсюда можно скачать полный текст документации в формате pdf (140 кб)
Исходные тексты и приложение

Аннотация

В настоящей работе демонстрируется эффективность применения объектно-ориентированного программирования с явным выделением состояний, в котором совместно используются объектно-ориентированный и автоматный стили программирования [1]. В работе [2] был предложен шаблон, который позволяет реализовывать системы вызываемых последовательно автоматов. Однако, при решении задач с параллельными процессами этот шаблон неприменим, в основном, из-за того, что в нем отcутствует переобозначение переменной состояния.

Для устранения указанного недостатка в настоящей работе используются следующие подходы [3]:

• переобозначение переменной состояния;
• разбиение цикла работы каждого автомата на три этапа - выбор пути на графе переходов, переход с выполнением действий и обновление переменной состояния. Каждый из этапов выполняется одновременно для всех автоматов.

При создании программы для упрощения взаимодействия параллельно работающих автоматов применялся механизм обмена сообщениями, реализованный с помощью библиотеки "swmem" [3].

В качестве примера выбрана задача о синхронизации цепи стрелков, предложенная Д.Майхиллом в 1957 г. [4].

Рассмотренный в работе пример продемонстрировал эффективность применения предложенного в работе [3] подхода при реализации систем с параллельными процессами. Использование протоколов позволяет визуализировать работу программы, что значительно облегчает ее отладку и, в конечном итоге, демонстрирует в наглядном виде правильность ее работы.

Список литературы

1. Шалыто А.А., Туккель Н.И. Танки и автоматы //BYTE/Россия. 2003. N2.
2. Шалыто А.А., Туккель Н.И. SWITCH-технология - автоматный подход к созданию программного обеспечения "реактивных" систем //Программирование. 2001. N5. http://is.ifmo.ru/.
3. Гуисов М.И., Кузнецов А.Б., Шалыто А.А. Интеграция механизма обмена сообщениями в Switch-технологию. СПбГИТМО (ТУ), 2003, http://is.ifmo.ru, раздел "Проекты"
4. Goto E. A Minimum Time Solution of the Firing Squad Problem //Dittoed Course Notes for Applied Mathematics. Harvard Univ., 1962.