Feuille de TP 1

Universit´ e de Provence
MASTER INFORMATIQUE
Programmation Parall` ele
et Distribu´ ee
2011-2012
PRAM et Thread Java
1 Exercice d’introduction
1. ´ Ecrire un programme qui va lancer 10 Threads, o ` u chaque thread va afficher son num´ ero
deux fois (deux println distincts) sur la sortie standard. La premi` ere fois on affichera le
num´ ero du Thread puis ”D´ ebut” et la deuxi` eme fois on affichera puis le num´ ero du Thread
puis ”Fin”. Qu’observez-vous ? Ex´ ecuter plusieurs fois votre programme ? Voyez-vous des
diff´ erences ?
2. Changer votre programme pour que chaque Thread attende un temps al´ eatoire entre les
deux affichages de ses num´ eros. Le temps d’attente (fonction sleep()) devra ˆ etre compris
entre 0 et 1000 millisecondes. Voyez-vous des diff´ erences avec l’ex´ ecution sans l’attente ?
Aide
Pour cr´ eer un thread, il faut impl´ ementer une classe ThreadPlus qui h´ erite de Thread avec le
mot cl´ e extends. La nouvelle classe doit impl´ ementer une m´ ethode static void run() qui est le code
ex´ ecut´ e par le thread. Pour ex´ ecuter un thread, il suffit de cr´ eer un objet tde la classe ThreadPlus
et d’utiliser la m´ ethode start() avec t.start().
Pour g´ en´ erer un nombre entre 0 et 1000, il suffit d’utiliser la m´ ethode random() de la classe
Math qui renvoie un r´ eel pseudo-al´ eatoire entre 0 et 1, et de multiplier le r´ esultat par 1000. En-
suite, il suffit d’utiliser ce double navec sleep((int)n). Il est ` a noter que puisque sleep peut lancer
une erreur de type InterruptedException, il faudra la placer ` a l’int´ erieur d’un bloc try catch.
2 Variable partag´ee
Dans cet exercice, on s’int´ eresse aux variables partag´ ees et aux diff´ erentes fac¸ons de synchro-
niser les threads pour ´ eviter les comportements anormaux.
1. Ex´ ecuter plusieurs fois le code de VariablePartagee.java (disponible ` ahttp:
//pageperso.lif.univ-mrs.fr/˜arnaud.labourel/PPD/codeTP1/
VariablePartagee.java). Qu’observez vous ? Expliquer le rˆ ole du mot-cl´ e vola-
tile.
2. Ex´ ecuter plusieurs fois le code de VariablePartageeSynchronized.java (disponible ` a
http://pageperso.lif.univ-mrs.fr/˜arnaud.labourel/PPD/codeTP1/
VariablePartageeSynchronized.java) Qu’observez vous ? Expliquer le rˆ ole du
mot-cl´ e synchronized.
3. Ex´ ecuter le code de VariablePartageeBienSynchronized.java (disponible ` a
http://pageperso.lif.univ-mrs.fr/˜arnaud.labourel/PPD/codeTP1/
VariablePartageeBienSynchronized.java) Qu’observez vous ? Quelles sont les
diff´ erences ?
4. Proposer une solution compl` ete de synchronisation.
1

3 Impl´ementation avec Runnable
On rappelle que, comme l’h´ eritage multiple n’est pas possible en Java, il y a ´ egalement une
autre m´ ethode pour cr´ eer des threads, par l’impl´ ementation de l’interface Runnable.
1. Ex´ ecuter le programme ExRunnable.java (disponible ` ahttp://pageperso.lif.
univ-mrs.fr/˜arnaud.labourel/PPD/codeTP1/ExRunnable.java).
2. Y-a-t’il des diff´ erences avec l’impl´ ementation pr´ ec´ edente ?
4 Calcul
Une approximation de e−1nous est donn´ e par la formule suivante :
e−1=
n
X
i=0
(−1)i
i!
Ecrire un programme qui calcule un approximation de e−1en additionnant ntermes. Ce pro-
gramme devra r´ epartir la charge de calcul sur kthreads.
5 Barri`ere simple
Une barri` ere est un objet synchronisant nthreads. Elle dispose d’une fonction attendre qui va
ˆ
etre bloquante pour les n−1premiers appels et qui va d´ ebloquer tout le monde ` anappels.
1. ´ Ecrire une classe Barri` ere qui peut ˆ etre utilis´ ee comme une barri` ere de synchronisation
r´ eutilisable.
– Constructeur Barriere(int nb):d´ efinit une barri` ere pour nb threads,
– M´ ethode attendre(void) : bloque les threads l’appelant jusqu’` a ce que nb threads aient
appel´ e cette m´ ethode.
Remarque : Il est pr´ ef´ erable d’utiliser Wait et notifyAll s’utilisant dans une zone synchoni-
zed
2. Ecrire un programme r´ ealisant une course ´ equitable entre threads, ie bloquant les threads
jusqu’` a ce qu’ils soient tous prˆ ets ` a courir. Dans l’exercice pr´ ec´ edent appeler la fonction
attendre() de la barri` ere entre les deux messages. Qu’observez vous ?
6 Gestion de compte en banque
1. Rappeler les deux m´ ethodes de bases utilis´ ees dans JAVA pour cr´ eer un thread. Quelle est
la diff´ erence entre les m´ ethodes run et start ?
2. On consid` ere maintenant le code de Compte.java et Banque.java (disponible ` ahttp://
pageperso.lif.univ-mrs.fr/˜arnaud.labourel/PPD/codeTP1/Compte.java
et http://pageperso.lif.univ-mrs.fr/˜arnaud.labourel/PPD/codeTP1/
Banque.java) Ce code permet-il de simuler correctement le fonctionnement d’un compte
bancaire ? Si non, proposez une solution.
7 Tri et R´eseaux de Tri
1. Impl´ ementer une machine PRAM lin´ eaire comme vu en TD.
2. Impl´ ementer l’algorithme de tri avec une machine PRAM.
2