Операционные системы распределенных вычислительных систем
Консистентность по выходу.
В системе со слабой консистентностью возникает проблема при обращении к синхронизационной переменной: система не имеет информации о цели этого обращения - или процесс завершил модификацию общей переменной, или готовится прочитать значение общей переменной. Для более эффективной реализации модели консистентности система должна различать две ситуации: вход в критическую секцию и выход из нее.
В модели консистентности по выходу введены специальные функции обращения к синхронизационным переменным:
(1) ACQUIRE - захват синхронизационной переменной, информирует систему о входе в критическую секцию;
(2) RELEASE - освобождение синхронизационной переменной, определяет завершение критической секции.
Захват и освобождение используется для организации доступа не ко всем общим переменным, а только к тем, которые защищаются данной синхронизационной переменной. Такие общие переменные называют защищенными переменными.
Пример допустимой последовательности событий для модели с консистентностью по выходу. (Acq(L) - захват синхронизационной переменной L; Rel(L) - освобождение синхронизационной переменной).
|
P1: |
Acq(L) |
W(x)1 |
W(x)2 |
Rel(L) |
||||
|
P2: |
Acq(L) |
R(x)2 |
Rel(L) |
|||||
|
P3: |
R(x)1 |
Следующие правила определяют требования к модели консистентности по выходу:
(1) До выполнения обращения к общей переменной, должны быть полностью выполнены все предыдущие захваты синхронизационных переменных данным процессором.
(2) Перед освобождением синхронизационной переменной должны быть закончены все операции чтения/записи, выполнявшиеся процессором прежде.
(3) Реализация операций захвата и освобождения синхронизационной переменной должны удовлетворять требованиям процессорной консистентности (последовательная консистентность не требуется).
При выполнении всех этих требований и использовании методов захвата и освобождения, результат выполнения программы будет таким же, как при выполнении этой программы в системе с последовательной моделью консистентности.
Существует модификация консистентности по выходу - «ленивая». В отличие от описанной («энергичной») консистентности по выходу, она не требует выталкивания всех модифицированных данных при выходе из критической секции. Вместо этого, при запросе входа в критическую секцию процессу передаются текущие значения защищенных разделяемых данных (например, от процесса, который последним находился в критической секции, охраняемой этой синхронизационной переменной). При повторных входах в критическую секцию того же самого процесса не требуется никаких обменов сообщениями.
