Méthodologie de conception et de réalisation 289

Exemple. Un programmeur désirant construire un programme d'analyse syntaxique utilisant des piles pourra commencer par étendre son langage en définissant des instructions de gestion de pile comme dans l’exemple du 7.311. Il devra réaliser ces instructions avec les outils dont il dispose.

7.32 PROGRAMMES PARALLÈLES

Une des difficultés des méthodes exposées ci-dessus réside dans la part d’arbitraire de la décomposition en modules. Lorsqu’on admet la possibilité d’exécution parallèle de certaines phases de travail, on introduit un degré de liberté supplémentaire car la décomposition en processus est elle aussi, Hans une certaine mesure, arbitraire. La conception et la réalisation sont donc beaucoup plus complexes. Il semble que l’on puisse procéder de la façon suivante : au départ, on fixe la décomposition en processus du système global, ainsi que les primitives de synchronisation que l’on va implanter. On emploie pour cela une approche par niveaux : les niveaux inférieurs doivent fournir des outils adéquats pour la programmation des autres niveaux. On commence ainsi par programmer le niveau le plus bas où l’on implante la gestion des processus et des sémaphores ; puis on ajoute à chaque niveau un ou plusieurs processus de gestion de nouvelles ressources réelles ou virtuelles. On retrouve ainsi les systèmes à « noyau extensible » [Brinch Hansen, 70], dans lesquels le réalisateur du système ne fournit qu’un certain nombre d’outils (synchronisation, gestion des fichiers, ...) qui correspondent aux niveaux inférieurs d’un système complet. L’utilisateur peut compléter le système de façon adaptée à ses besoins propres.

Exemple. Donnons pour terminer un exemple de décomposition en niveaux d'un système réel : le système THE [Dijkstra, 68] ; on rappelle qu’il s’agit d’un système multiprogrammé à nombre fixe de processus, utilisant le sémaphore comme mécanisme de synchronisation.

Niveau 0. On désire tout d’abord multiprogrammer l'unité centrale entre plusieurs processus ; on implante donc au niveau le plus bas les primitives P et V qui réalisent l’allocation de l’unité centrale. Pour assurer une répartition équitable du temps d'unité centrale, on ajoute la programmation d’une horloge permettant de changer périodiquement le processus élu. A partir du niveau 1, le nombre de processeurs réels est sans importance. Corrélativement, si on change le nombre de processeurs, on n’aura à modifier que le niveau 0.

Niveau 1. Au niveau I, on introduit le processus de gestion du tambour, qui transfère des pages du tambour vers la mémoire centrale à la demande des processus de niveau supérieur. Ce processus est un processus cyclique ; pendant l’exécution d’une entrée-sortie, il est bloqué derrière un sémaphore (le système d’interruption de la machine ELX8 sur laquelle est implanté le THE est très proche du sémaphore). Au-dessus du niveau 1, on dispose donc d’une mémoire virtuelle.

Niveau 2. Au niveau 2 se trouve le processus de gestion de la console de 1 opérateur (cf. 7.5). Ce processus, chargé de gérer les conversations entre l’opérateur et les divers processus de niveaux supérieurs, est placé au niveau 2 pour qu il puisse utiliser la

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