QCM : Introduction à la concurrence — 20 questions

Explication

La programmation concurrente organise l’exécution de plusieurs processus ainsi que l’allocation, le partage et la synchronisation des ressources. Le monoprogramme, contrairement à cette approche, n’exécute qu’un seul programme à la fois.

Explication

La formule donne $S=\frac{(n\times p)!}{(p!)^n}=\frac{6!}{(3!)^2}=20$. La valeur $6!$ compterait les actions comme entièrement distinctes et ne tiendrait pas compte de l’ordre imposé entre les actions de chaque acteur.

Explication

Un processus représente un programme en cours d’exécution et comprend notamment ses instructions, sa mémoire, ses registres et ses descripteurs d’entrées-sorties. Le partage de mémoire avec d’autres unités caractérise plutôt les threads d’un même processus.

Explication

Un thread dispose de registres et d’une pile qui lui sont propres, tandis qu’il partage la mémoire avec les autres threads de son processus. Un programme indépendant avec un espace mémoire séparé correspond plutôt à un processus.

Explication

Les états de base sont l’état actif, l’état en attente et l’état prêt. Les autres ensembles mélangent des opérations de gestion, des événements ou des états qui ne constituent pas cette classification de base.

Explication

Une dépendance signifie qu’un état de données ou de contrôle doit être atteint avant qu’une autre partie puisse s’exécuter, ce qui peut imposer une séquentialisation. En l’absence de dépendance, une exécution parallèle peut être envisagée.

Explication

L’équivalence est garantie lorsque les ensembles d’écritures sont disjoints et qu’aucune écriture d’un sous-programme ne recouvre une lecture de l’autre. Des écritures communes ou une écriture qui modifie une donnée lue par l’autre créent une dépendance potentielle.

Explication

L’atomicité fait apparaître toute la séquence comme une opération indivisible, sans état intermédiaire visible. L’observation de chaque étape supposerait précisément que la séquence soit divisible pour les autres unités.

Explication

L’exclusion mutuelle garantit qu’un seul thread se trouve dans la section critique à un instant donné. La concurrence peut concerner plusieurs threads situés hors de cette section, mais elle ne permet pas leur entrée simultanée dans celle-ci.

Explication

Une condition de course apparaît lorsque plusieurs séquences atteignent un point critique et que le résultat varie selon leur ordre relatif d’arrivée. Des durées d’exécution différentes ne suffisent pas, si elles n’influencent pas un résultat partagé.

Explication

L’interblocage peut apparaître lorsque les quatre conditions de Coffman sont présentes simultanément : exclusion mutuelle, attente avec conservation, absence de préemption et attente circulaire. La préemption ou un graphe d’attente acyclique élimine au contraire une condition nécessaire.

Explication

La famine touche un thread qui ne progresse plus à cause des autres, même si le système peut continuer à avancer. Une progression régulière ou une terminaison éventuelle des threads correspond à la vivacité plutôt qu’à la famine.

Explication

Le sémaphore entier associe un compteur entier à une file de threads bloqués et se manipule avec Init, P et V. Les opérations lock et unlock caractérisent plutôt le fonctionnement d’un verrou.

Explication

L’opération P décrémente le compteur et bloque le thread si sa valeur devient négative. L’opération V possède le comportement inverse : elle incrémente le compteur et peut débloquer un thread en attente.

Explication

L’opération lock acquiert l’accès protégé, tandis qu’un thread qui ne peut pas l’obtenir doit attendre si le verrou est détenu. L’opération unlock libère ensuite ce verrou pour permettre une nouvelle acquisition.

Explication

La démarche consiste d’abord à identifier les tâches concurrentes, ensuite à décomposer les données pour limiter le partage ou les mouvements, et enfin à décrire les dépendances. Décrire les dépendances avant d’avoir organisé les tâches et les données inverse cette progression.

Explication

Un patron de conception formule un problème récurrent et l’idée centrale d’une solution réutilisable dans différents contextes. Il ne fournit donc pas nécessairement une implémentation complète ni une organisation matérielle imposée.

Explication

Un pipeline relie des étapes selon une communication fixe, ce qui permet à ces étapes différentes de travailler en parallèle sur des données distinctes. L’application d’une même instruction à plusieurs données correspond plutôt au modèle SIMD.

Explication

Le patron fork-join part d’un thread qui crée des threads supplémentaires, puis attend leur jonction avant de poursuivre. La gestion continue d’une file par un maître et des travailleurs relève du patron master-worker.

Explication

Dans le patron master-worker, le thread maître gère la file et les travailleurs prennent, exécutent puis remplacent leurs tâches jusqu’à la fin. Le patron fork-join repose plutôt sur la création puis la jonction de threads autour d’un calcul donné.