Метод и средства бесконфликтного доступа многопоточных приложений к распределенной памяти кластерных МВС

• Автор: Данилов, Игорь Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 186 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА БЕСКОНФЛИКТНОГО ДОСТУПА

МНОГОПОТОЧНЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ К ПАМЯТИ

1.1. Гонки по данным и последствия их возникновения

1.2. Задача взаимного исключения

1.3. Решение задачи взаимного исключения для мультипроцессоров . ,

1.4. Решение задачи взаимного исключения для мультикомпьютеров .

1.4.1. Причинно-следственное отношение частичного порядка и логические часы Лэмпорта

1.4.2. Алгоритмы распределенного взаимного исключения на основе разрешений

1.4.3. Алгоритмы распределенного взаимного исключения на основе токенов
1.5. Неблокирующие методы бесконфликтного доступа к памяти
1.6. Транзакционные методы бесконфликтного доступа многопоточных приложений к памяти
1.6.1. Основы транзакционной обработки данных
1.6.2. Транзакционная память и се отличие от транзакций баз данных . .
1.6.3. Свойства алгоритмов транзакционной памяти
1.6.4. Подходы к реализации транзакционной памяти для мультипроцессоров
1.6.5. Распределенная программная транзакционная память

1.7. Принципы организации доступа многопоточных приложений к распределенной памяти кластерных МВС с помощью транзакций
1.8. Выводы
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОБНАРУЖЕНИЯ 1^-КОНФЛИКТОВ ПО ДАННЫМ И ПРОТОКОЛА БЕСКОНФЛИКТНОГО ДОСТУПА МНОГОПОТОЧНЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ К РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ПАМЯТИ КЛАСТЕРНЫХ МВС
2.1. Разработка математической модели системы
2.2. Разработка метода обнаружения НЛУ-конфликтов по данным при доступе к распределенной памяти
2.3. Разработка протокола бесконфликтного доступа многопоточных приложений к распределенной памяти кластерных МВС
2.4. Обоснование корректности протокола бесконфликтного доступа многопоточных приложений к распределенной памяти кластерных МВС
2.5. Оценка сложности протокола бесконфликтного доступа многопоточных приложений к распределенной памяти кластерных МВС
2.6. Выводы
3. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ АПРОБАЦИЯ ПРОТОКОЛА БЕСКОНФЛИКТНОГО ДОСТУПА МНОГОПОТОЧНЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ К РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ПАМЯТИ КЛАСТЕРНЫХ МВС
3.1. Струкгура и компоненты программного комплекса ЦБТМ_Р
3.2. Прикладной интерфейс программирования Б8ТМ_Р

3.3. Подсистема управления памятью и модуль портации на кластерные МВС
3.4. Выбор приложений и аналога для экспериментального сравнения
3.5. Реализация и экспериментальные исследования приложения
“Банк”
3.6. Реализация и экспериментальные исследования приложения “Список”
3.7. Реализация и экспериментальные исследования приложения “Дерево”
3.8. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. МОДИФИЦИРОВАННЫЙ ПРОТОКОЛ ДОСТУПА МНОГОПОТОЧНЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ К РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ПАМЯТИ КЛАСТЕРНЫХ МВС С ГАРАНТИЕЙ
СЕРИАЛИЗУЕМОСТИ ТРАНЗАКЦИЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. РЕАЛИЗАЦИЯ ИНТЕРФЕЙСА БАРЬЕРНОЙ
СИНХРОНИЗАЦИИ ЮБТМ^ВАКШЕК
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. АКТЫ О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ
ДИССЕРТАЦИИ

а) б)

Рис. 1.3. Иллюстрация к алгоритму Лэмпорта: а) процессы Р и Рі посылают запросы на вход в КС; б) процесе Рг входит в КС; в) процесе Рг выходит из КС и уведомляет об этом остальные процессы, посылая сообщение
RELEASE
служить алгоритм Maekawa [37]. В данном алгоритме процесс Р, получает разрешение на вход в КС о г подмножества процессов S „ конструируемого определенным образом и называемого кворум, которое состоит самое большее из VN процессов, называемых арбитрами. REPLY).
Алгоритму Maekawa в лучшем случае требуется 3 • VN сообщений на одно выполнение критической секции.
1.4.3. Алгоритмы распределенного взаимного исключения на основе
токенов
В алгоритмах на основе токенов в отличие от алгоритмов на основе разрешений для выполнения КС процессам требуется, как правило, значительно