Estudo e análise de algoritmos para o problema do produtor único e consumidor único

Abstract

O problema do produtor e consumidor é um exemplo clássico de sincronização em buffers com capacidade de armazenamento limitada. Múltiplos produtores e consumidores podem cooperar acessando uma região de memória compartilhada para troca de dados. Ao se reduzir o problema para um único produtor e um único consumidor é possível aplicar soluções que utilizem mecanismos de sincronização mais eficientes do que as alternativas bloqueantes. Neste contexto é importante compreender o funcionamento destes mecanismos e o porquê apresentam os ganhos observados em máquinas modernas com múltiplos núcleos. Trabalhos atuais não oferecem comparações entre os algoritmos bloqueantes e não bloqueantes além de não considerarem suas otimizações mais atuais. Neste trabalho, experimentos foram efetuados em máquinas com múltiplas unidades de processamento para entender como os algoritmos podem se comportar, principalmente em ambientes que reflitam o contexto atual de uso em massa de programas concorrentes em nuvem.