Slide đồng bộ hoá bằng phương pháp trật tự

PHẦN I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 3: ĐỒNG BỘ HÓA BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẬT TỰ Đề tài: ĐỒNG BỘ HOÁ BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẬT TỰ Đồng bộ hóa bằng phương pháp trật tự từng phần P Quan hệ có trước tr

Trang 2

PHẦN I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ HỆ PHÂN TÁN

CHƯƠNG 2 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐỒNG BỘ HÓA

CHƯƠNG 3: ĐỒNG BỘ HÓA BẰNG PHƯƠNG

PHÁP TRẬT TỰ

PHẦN II: BÀI TẬP

Đề tài: ĐỒNG BỘ HOÁ BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẬT TỰ

Trang 3

Hệ tin học phân tán hay nói ngắn gọn là

hệ phân tán (Distributed System) là hệ thống xử lý thông tin bao gồm nhiều bộ xử

lý hoặc vi xử lý nằm tại các vị trí khác nhau

và được liên kết với nhau thông qua phương tiện viễn thông dưới sự điều khiển thống nhất của hệ điều hành.

Trang 4

Các điểm mạnh trong hệ tin học phân tán

cập các dữ liệu được lưu ở nhiều nơi

Nhờ cơ chế nhân bản nên người dùng chỉ cần truy cập cục bộ cũng lấy được các thông tin từ các trung tâm chính ở rất xa

Trang 5

hiểm họa địa phương

Dữ liệu phân tán đòi hỏi phải được nhân bản và đồng bộ hóa cao thông qua các mối liên kết mạng

Trang 6

thức TCP/IP và các kỹ thuật Web cùng với các ứng dụng trung gian (middleware) thúc đẩy việc tính toán phân tán

Trang 7

CHƯƠNG 2 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐỒNG BỘ HÓA

Đồng bộ hóa bằng phương pháp kiểm tra luân phiên

Đồng bộ hóa bằng giải pháp phần cứng thông qua chỉ thị TSL (Test-and-Set-Lock)

Đồng bộ hóa bằng phương pháp trao đổi thông điệp

Đồng bộ hoá bằng phương pháp trật tự

Trang 8

CHƯƠNG 3: ĐỒNG BỘ HÓA BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẬT TỰ

Đồng bộ hóa bằng phương pháp trật tự từng phần

Đồng bộ hóa bằng phương pháp trật tự tổng quát chặt chẽ

Trang 9

t

A1 A2 A3 A4 A5

B1 B2 B3 B4 B5

Trang 10

Đồng bộ hóa bằng phương pháp trật tự từng phần P

Quan hệ có trước trong mô hình người sản

xuất- người tiêu thụ

Trang 11

NP số lượng sản xuất chính xác trên trạm

P

NC số lượng tiêu thụ chính xác trên trạm C

Trên trạm P một biến NC’ ảnh của NC

mà P gia tăng mỗi một lần nó nhận được thông điệp từ C báo cho nó biết là tiêu thụ mới đã diễn ra

Trang 12

Trên trạm C một biến NP’ ảnh của NP

mà C gia tăng mỗi một lần nó nhận thông điệp từ P báo cho nó biết một sản xuất mới đã diễn ra

Trang 13

Trên trạm P một biến NC’ ảnh của NC

mà P gia tăng mỗi một lần nó nhận được thông điệp từ C báo cho nó biết là tiêu

thụ mới đã diễn ra

Trang 14

Trên trạm C một biến NP’ ảnh của NP

mà C gia tăng mỗi một lần nó nhận thông điệp từ P báo cho nó biết một sản xuất mới đã diễn ra

Trang 15

Trên trạm sản xuất:

NP’ – NC > 0 Trên trạm tiêu thụ:

NP – NC’ < N

Trang 16

Ta có thể viết:

NP = NP’ + np, với np > 0 trong đó, np số lượng thông tin đã sản

xuất bởi P mà C không biết,

Trang 17

NC = NC’ + nc, với nc > 0

trong đó, nc số lượng thông tin đã tiêu

thụ bởi C mà P không biết

Trang 18

Ta có thể khái quát hóa phương pháp này cho điều kiện đồng bộ hóa bằng

công thức:

CiXi > K (theo i)trong đó, Ci và K là các hằng số

Trang 19

Ta hoàn toàn có khả năng và điều kiện mạnh hơn bằng cách thay thế tất cả các Xi mà hệ số của nó là đại lượng dương bằng các ảnh của nó X’i , nếu và chỉ nếu các Xi là các biến không lùi

Trang 20

Trên một công tơ sự kiện nào đó có phối hợp với nhóm E nào đó, được xác định bởi ba hàm nguyên thủy:

Trang 21

+ Tang_len(E) : Tăng nội dung công tơ lên 1 đơn vị, cũng có nghĩa là một sự kiện nhóm E đến + Truy_van(E) : Cung cấp giá trị hiện hành của công tơ phối hợp với E

+ Cho(E,n) : Treo tiến trình gọi chừng nào giá trị công tơ còn nhỏ hơn n.

Trang 22

Một tiến trình nào đó gửi thông điệp

để yêu cầu sử dụng tài nguyên, một tiến trình sử dụng xong tài nguyên nào đó truyền một thông tin giải phóng khi nó ngừng chiếm dụng

Trang 23

Giải thuật được trình bày ở đây là giải

thuật Lamport nhằm cho phép ghi lại các

sự kiện của hệ tin học phân tán

Trang 24

Giải thuật được trình bày ở đây là giải

thuật Lamport nhằm cho phép ghi lại các

sự kiện của hệ tin học phân tán

Trang 25

Mỗi trạm S đều có trang bị công tơ với các giá trị nguyên gọi là Hs Đó chính là đồng hồ logic tăng lên giữa hai sự kiện kế tiếp Trạm E phát thông điệp ghi dấu e của mình dựa trên giá trị hiện hành của He Khi nhận được thông điệp, trạm nhận R cập nhật đồng hồ Hr riêng của mình bằng giải thuật sau đây:

Trang 26

Kết thúc nếu

Trang 27

Sự kiện “nhận thông điệp” lúc này được ghi

bảo rằng thời gian nhận thông điệp là sau thời gian phát nó đi Thời gian này cho phép xác định một quan hệ trật tự toàn bộ mà ta đã ký hiệu  và cho phép kiểm tra được các điều kiện

Trang 28

được đánh dấu bởi đồng hồ cục bộ gọi là

trạm i và j, ta luôn luôn có quan hệ xác

định như sau:

Trang 29

trên hai trạm khác nhau có thể đến cùng một thời điểm giống nhau Ta có thể mở rộng quan

cách kết hợp một số khác cố định cho mỗi trạm

và bằng cách đánh dấu thời gian cho mỗi sự kiện

Trang 30

ĐỀ BÀI

Trên cơ sở kiến thức đã lĩnh hội trong phần

IV.2.2, ta hãy chứng minh các quan hệ có trước:

Sản xuất thứ i tiêu thụ thứ i sản xuất thứ (i + N) → →

Nhằm phục vụ mục đích này, ta thành lập hai hàm nguyên thủy sau:

tang(E) – tăng lên 1 đơn vị cho công tơ đếm

cho(E,i) – treo cho đến khi lớn hơn hay bằng i

Trang 31

BÀI LÀM

Trong bài toán này ta xét hai trạm là:

Trạm sản xuất, ký hiệu là SX Trạm tiêu thụ, ký hiệu là TT.

Ta gọi NP số lượng sản phẩm đã được sản

suất ra trên trạm sản xuất SX

NC là số lượng sản phẩm đã được trạm TT

tiêu thụ

Trang 32

BÀI LÀM

Để giải quyết bài toán đã nêu ra, ta sử dụng một số hàm nguyên thủy sau:

tang(E) : tăng giá trị công tơ lên một đơn vị cho(E,i) : treo cho đến khi giá trị của công

tơ sự kiện E lớn hơn hoặc bằng i

Gui(S): gửi thông điệp đến trạm S.

Nhan(S): nhận thông điệp từ trạm S.

Trang 34

BÀI LÀM

Chứng minh Quan hệ có trước Pi C → i

Xét tại trường hợp sản xuất thứ i - 1

- Tại trạm SX, số lượng sản phẩm được sản xuất là NP = i – 1

- Tại trạm TT, số lượng sản phẩm tiêu

thụ giả sử đang là NC = i–m (m>0)

- Khi đó các công tơ sự kiện tại trạm SX: NC’=i–m, tại trạm TT: NP’ = i - 1

Trang 35

BÀI LÀM

Nếu trạm SX tạm ngừng không sản xuất nữa, trạm TT sẽ tiêu thụ cho đến

sản phẩm thứ i - 1, NC = i - 1 Lúc này, ta có:

NC = NP’ = i

Trang 36

BÀI LÀM

Khi đó, trạm TT sẽ không tiêu thụ nữa vì

điều kiện NP’ – NC > 0 không còn thỏa mãn

xuất thứ i, NP = i Sau khi sản xuất, trạm SX gửi thông điệp thông báo cho trạm TT biết đã sản xuất thêm sản phẩm.

Trang 37

BÀI LÀM

Chứng minh Quan hệ có trước Ci P → i+N

Xét tại trường hợp tiêu thụ thứ i – 1

- Tại trạm TT, số lượng sản phẩm tiêu thụ là:

NC = i - 1

- Tại trạm SX, số lượng sản phẩm được sản xuất giả sử đang là:

NP = (i – 1) + m với m ≥ 0

Trang 38

BÀI LÀM

- Khi đó các công tơ sự kiện:

+ Tại trạm sản xuất: NC’ = i – 1+ Tại trạm tiêu thụ: NP’ = (i – 1) + m với m≥0

Trang 39

BÀI LÀM

nó sẽ gửi một thông điệp cho trạm SX thông

vừa có một sản phẩm được tiêu thụ Trạm SX sau khi nhận được thông điệp từ trạm TT sẽ tăng giá trị của công tơ sự kiện NC’ thêm một đơn vị:

NC’ = NC’ + 1 = (i – 1) + 1 = i

Trang 40

BÀI LÀM

Khi đó, tại trạm sản xuất ta có:

NP – NC’ = (i –1 + N) – i = N –1 điều kiện NP–NC’ < N được thỏa mãn và

trạm SX có thể thực hiện sản xuất thứ (i + N).

Trang 41

BÀI LÀM

Như vậy, tiêu thụ thứ i có trước sản xuất thứ i + N.

Như vậy, quan hệ sản xuất và tiêu thụ

có quan hệ có trước như sau:

Trang 42

Xin chân thành cảm ơn

Tiêu đề	Đồng Bộ Hóa Bằng Phương Pháp Trật Tự
Thể loại	Đề Tài

Định dạng
Số trang	42
Dung lượng	2,32 MB