Το Πρόβληµα Οµοφωνίας Σύγχρονα Συστήµατα Μεταβίβασης Μηνύµατος Μοντέλο Κατάρρευσης (crash model) Οι διεργασίες µπορούν να σταµατούν να εκτελούνται σε

Σχετικά έγγραφα
Το Πρόβληµα Οµοφωνίας Σύγχρονα Συστήµατα Μεταβίβασης Μηνύµατος Μοντέλο Κατάρρευσης (crash model) Οι διεργασίες µπορούν να σταµατούν να εκτελούνται σε

Το Πρόβληµα Οµοφωνίας Σύγχρονα Συστήµατα Μεταβίβασης Μηνύµατος Μοντέλο Κατάρρευσης (crash model) Οι διεργασίες µπορούν να σταµατούν να εκτελούνται σε

Παράδειγµα: Προσοµοίωση µιας ουράς FIFO Οι λειτουργίες που υποστηρίζονται από µια ουρά FIFO είναι: [enq(q,x), ack(q)] [deq(q), return(q,x)] όπου x είν

Ασύγχρονο Σύστηµα ιαµοιραζόµενης Μνήµης Το σύστηµα περιέχει n διεργασίες p 0,, p n-1 και m καταχωρητές R 0,, R m-1. Κάθε διεργασία µοντελοποιείται ως

Διάλεξη 16: Πρόβλημα Συμφωνίας. ΕΠΛ 432: Κατανεμημένοι Αλγόριθμοι

Γιατί υϖάρχει τέτοια καθολική κατάσταση;


Ασύγχρονο Σύστηµα ιαµοιραζόµενης Μνήµης Το σύστηµα περιέχει n διεργασίες p 0,, p n-1 και m καταχωρητές R 0,, R m-1. Κάθε διεργασία µοντελοποιείται ως

Αιτιώδεις Σχέσεις και Χρονισµός. Παναγιώτα Φατούρου Αρχές Κατανεµηµένου Υπολογισµού

Ασύγχρονο Σύστηµα ιαµοιραζόµενης Μνήµης Το σύστηµα περιέχει n διεργασίες p 0,, p n-1 και m καταχωρητές R 0,, R m-1. Κάθε διεργασία µοντελοποιείται ως

Διάλεξη 1: Εισαγωγή στον Κατανεμημένο Υπολογισμό. ΕΠΛ 432: Κατανεμημένοι Αλγόριθμοι

Κατανεμημένα Συστήματα Ι

ίκτυα Εξισορόϖησης κατάσταση εξισορροϖητή (balancer state): συλλογή από διακριτικά (tokens) στους συνδέσµους εισόδου και εξόδου του µετάβαση εξισορροϖ

Κατανεμημένα Συστήματα Ι

Consensus and related problems

Μοντέλο Σύγχρονου ικτύου. Κατανεµηµένα Συστήµατα Ι Μάθηµα Βασικής Επιλογής, Χειµερινού Εξαµήνου Τοµέας Εφαρµογών και Θεµελιώσεων

Κατανεμημένα Συστήματα Ι

Κατανεμημένα Συστήματα Ι

Διάλεξη 17: Συμφωνία με Βυζαντινά Σφάλματα. ΕΠΛ 432: Κατανεμημένοι Αλγόριθμοι

Ιδιοκτησία Αντικειµένου

Γ. Κορίλη Αλγόριθµοι ροµολόγησης

ΑΤΟΜΙΚΑ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ Ένα ατοµικό αντικείµενο κάποιου τύπου µοιάζει µε µια κοινή µεταβλητή αυτού του τύπου. Ένα ατοµικό αντικείµενο βρίσκεται σε µια κατ

Εκλογήαρχηγού. Εισαγωγή Ισχυρά συνδεδεµένος γράφος ακτύλιος µίας κατεύθυνσης Τοπολογία δένδρου. Κατανεµηµένα Συστήµατα 06-1

ιεργασίες και Επεξεργαστές στα Κατανεµηµένων Συστηµάτων

Διάλεξη 18: Πρόβλημα Βυζαντινών Στρατηγών. ΕΠΛ 432: Κατανεμημένοι Αλγόριθμοι

Ανοχή απέναντι σε Σφάλµατα Fault Tolerance


Συνεκτικά σύνολα. R είναι συνεκτικά σύνολα.

Κατανεµηµένα Συστήµατα Ένα κατανεµηµένο σύστηµα είναι µια συλλογή από αυτόνοµες διεργασίες οι οποίες έχουν τη δυνατότητα να επικοινωνούν µεταξύ τους.

Απαντήσεις. Απάντηση. Απάντηση

ΒΑΣΙΚΑ ΑΤΟΜΙΚΑ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ Καταχωρητής Read/Write Αποθηκεύει µια τιµή από κάποιο σύνολο και υποστηρίζει δύο λειτουργίες: read(r): επιστρέφει την τιµή

Κατανεμημένα Συστήματα Ι

Αποφασισιµότητα / Αναγνωρισιµότητα. Μη Επιλύσιµα Προβλήµατα. Η έννοια της αναγωγής. Τερµατίζει µια δεδοµένη TM για δεδοµένη είσοδο;

Κατανεμημένα Συστήματα Ι

ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΟΣΟΛΗΨΙΩΝ Να θυµηθούµε:

Συνεκτικά σύνολα. R είναι συνεκτικά σύνολα.

Μοντέλο Σύγχρονου ικτύου. Κατανεµηµένα Συστήµατα Ι Μάθηµα Βασικής Επιλογής, Χειµερινού Εξαµήνου Τοµέας Εφαρµογών και Θεµελιώσεων

Ενδεικτικές Λύσεις 1ου Σετ Ασκήσεων

Μια TM µπορεί ένα από τα δύο: να αποφασίζει µια γλώσσα L. να αναγνωρίζει (ηµιαποφασίζει) µια γλώσσα L. 1. Η TM «εκτελεί» τον απαριθµητή, E.

Προηγούµενο Μάθηµα. Κατανεµηµένα Συστήµατα Ι Μάθηµα Βασικής Επιλογής, Χειµερινού Εξαµήνου Τοµέας Εφαρµογών και Θεµελιώσεων

Κεφάλαιο 2. Παραγοντοποίηση σε Ακέραιες Περιοχές

Ορισµός. Εστω συναρτήσεις: f : N R και g : N R. η f(n) είναι fi( g(n) ) αν υπάρχουν σταθερές C 1, C 2 και n 0, τέτοιες ώστε:

Ανοχήβλαβών. Κατανεµηµένα Συστήµατα 19-1

Κεφάλαια Εντολές επανάληψης. Τρεις εντολές επανάληψης. Επιλογή εντολής επανάληψης ΟΣΟ...ΕΠΑΝΑΛΑΒΕ. Σύνταξη στη ΓΛΩΣΣΑ

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

Επαναληπτικές Διαδικασίες

Κεφάλαιο 10 ο Υποπρογράµµατα

4.3 Ορθότητα και Πληρότητα

Σημειώσεις Λογικής I. Εαρινό Εξάμηνο Καθηγητής: Λ. Κυρούσης

Θεωρία Υπολογισμού και Πολυπλοκότητα Αναγωγές

Ατοµικά Αντικείµενα. Ατοµικά Αντικείµενα Παναγιώτα Φατούρου

Ασκή σεις στή δομή επανα λήψής

Κατανεµηµένασυστήµατα αρχείων

Θεώρηµα: Z ( Απόδειξη: Περ. #1: Περ. #2: *1, *2: αποδεικνύονται εύκολα, διερευνώντας τις περιπτώσεις ο k να είναι άρτιος ή περιττός

Εισαγωγή. Κατανεµηµένα Συστήµατα 01-1

Κατανεμημένα Συστήματα Ι

Δομές Επανάληψης. Όσο μέχρις ότου για. 22/11/08 Ανάπτυξη εφαρμογών 1

f(t) = (1 t)a + tb. f(n) =

Διάλεξη 12: Διάχυση Μηνυμάτων. ΕΠΛ 432: Κατανεμημένοι Αλγόριθμοι

Γενικές Παρατηρήσεις. Μη Κανονικές Γλώσσες - Χωρίς Συµφραζόµενα (1) Το Λήµµα της Αντλησης. Χρήση του Λήµµατος Αντλησης.

Κατανεµηµένος Υπολογισµός Εαρινό Εξάµηνο Ακ. Έτους ιδάσκουσα: Παναγιώτα Φατούρου Προγραµµατιστική Εργασία

Βασικές έννοιες. Κατανεμημένα Συστήματα 1

11.1 Συναρτήσεις. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 11: Θεωρία υπολογισµών

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά

Καθολικέςκαταστάσεις. Ορισµοί Κατασκευή καθολικών καταστάσεων Παθητική στρατηγική Ενεργητική στρατηγική. Κατανεµηµένα Συστήµατα 04-1

Κρυπτογραφία και Πολυπλοκότητα

Μέγιστη ροή. Κατευθυνόμενο γράφημα. Συνάρτηση χωρητικότητας. αφετηρίακός κόμβος. τερματικός κόμβος. Ροή δικτύου. με τις ακόλουθες ιδιότητες

Διακριτά Μαθηματικά ΙΙ Χρήστος Νομικός Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων 2018 Χρήστος Νομικός ( Τμήμα Μηχανικών Η/Υ Διακριτά

Κατανεμημένα Συστήματα. Ενότητα # 2: Εκλογή αρχηγού Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

Αποτίµησηκαθολικού κατηγορήµατος

Αµοιβαίοςαποκλεισµός. Κατανεµηµένα Συστήµατα 03-1

ΕΠΛ 211: Θεωρία Υπολογισμού και Πολυπλοκότητας. Διάλεξη 2: Μαθηματικό Υπόβαθρο

Κεφάλαιο 6. Πεπερασµένα παραγόµενες αβελιανές οµάδες. Z 4 = 1 και Z 2 Z 2.

Κινητά και Διάχυτα Συστήματα. Ενότητα # 8: Εκλογή αρχηγού Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

Θεωρία Υπολογισμού και Πολυπλοκότητα

Θεωρία Υπολογισμού και Πολυπλοκότητα Μαθηματικό Υπόβαθρο

Διάλεξη 14: Ατομική ΚΚΜ Εγγραφής/Ανάγνωσης στην Παρουσία Σφαλμάτων. ΕΠΛ 432: Κατανεμημένοι Αλγόριθμοι

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά. Παράδειγµα. Από τα συµπεράσµατα στις υποθέσεις Αποδείξεις - Θεωρία συνόλων. Από τις υποθέσεις στα συµπεράσµατα...

Κατανεμημένα Συστήματα Ι

Διδάσκων: Καθηγητής Νικόλαος Μαρμαρίδης, Καθηγητής Ιωάννης Μπεληγιάννης

Γραμμικός Προγραμματισμός Μέθοδος Simplex

Σκοπός του µαθήµατος. Κατανεµηµένα Συστήµατα Ι Μάθηµα Βασικής Επιλογής, Χειµερινού Εξαµήνου Τοµέας Εφαρµογών και Θεµελιώσεων

ΣΥΝΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΓΡΑΦΗΜΑΤΩΝ

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά. Παράδειγµα άµεσης απόδειξης. Μέθοδοι αποδείξεως για προτάσεις της µορφής εάν-τότε Αποδείξεις

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ

Βασικές έννοιες. Κατανεμημένα Συστήματα 1

Μαθηµατική Επαγωγή. Ορέστης Τελέλης. Τµήµα Ψηφιακών Συστηµάτων, Πανεπιστήµιο Πειραιώς

Εκλογή αρχηγού σε σύγχρονο δακτύλιο: Οι αλγόριθμοι LCR και HS. 1 Ο αλγόριθμος LCR (Le Lann, Chang, and Roberts)

Βασικά στοιχεία της θεωρίας πιθανοτήτων

Σύνοψη Προηγούµενου Μαθήµατος. Κατανεµηµένα Συστήµατα Ι Μάθηµα Βασικής Επιλογής, Χειµερινού Εξαµήνου Τοµέας Εφαρµογών και Θεµελιώσεων

Περιεχόμενα Ορισμός και λειτουργία των μηχανών Turing Θεωρία Υπολογισμού Ενότητα 20: Μηχανές Turing: Σύνθεση και Υπολογισμοί Επ. Καθ. Π. Κατσαρός Τμήμ

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

3 Αναδροµή και Επαγωγή

Διάλεξη 9: Αλγόριθμοι Αμοιβαίου Αποκλεισμού με τη χρήση μεταβλητών Ανάγνωσης/Εγγραφής. ΕΠΛ 432: Κατανεμημένοι Αλγόριθμοι

Εισαγωγή στους Αλγόριθµους. Αλγόριθµοι. Ιστορικά Στοιχεία. Ο πρώτος Αλγόριθµος. Παραδείγµατα Αλγορίθµων. Τι είναι Αλγόριθµος

Προηγούµενο Μάθηµα. Κατανεµηµένα Συστήµατα Ι Μάθηµα Βασικής Επιλογής, Χειµερινού Εξαµήνου Τοµέας Εφαρµογών και Θεµελιώσεων. Σύνοψη 3 ης ιάλεξης

Ποιές οι θεµελιώδεις δυνατότητες και ποιοί οι εγγενείς περιορισµοί των υπολογιστών ; Τί µπορούµε και τί δε µπορούµε να υπολογίσουµε (και γιατί);

Στοιχεία Θεωρίας Υπολογισµού (1): Τυπικές Γλώσσες, Γραµµατικές

Βασικά στοιχεία της θεωρίας πιθανοτήτων

Στοιχεία Αλγορίθµων και Πολυπλοκότητας

Transcript:

Οµοφωνία σε σύστηµα µε αϖοτυχίες κατάρρευσης διεργασιών Παναγιώτα Φατούρου Κατανεµηµένα Συστήµατα 1

Το Πρόβληµα Οµοφωνίας Σύγχρονα Συστήµατα Μεταβίβασης Μηνύµατος Μοντέλο Κατάρρευσης (crash model) Οι διεργασίες µπορούν να σταµατούν να εκτελούνται σε αυθαίρετα σηµεία της εκτέλεσης. Μια διεργασία που έχει καταρρεύσει λέγεται εσφαλµένη (fault). Εϖιτρεϖτές Εκτελέσεις Όλες οι µη-εσφαλµένες διεργασίες εκτελούν απεριόριστο αριθµό βηµάτων. Αν µια διεργασία αποτύχει σε κάποιο βήµα, δεν εκτελεί ξανά βήµατα. Στο τελευταίο βήµα µιας εσφαλµένης διεργασίας, αποστέλλεται µόνο ένα αυθαίρετο υποσύνολο των εξερχόµενων µηνυµάτων της διεργασίας. Υϖοθέσεις Ο αριθµός των αποτυχιών είναι το πολύ f, όπου f είναι κάποιος θετικός ακέραιος. Το f ονοµάζεται βαθµός ανθεκτικότητας (resiliency) του συστήµατος. Ο γράφος είναι κλίκα µε n κόµβους. Οι σύνδεσµοι (κανάλια επικοινωνίας) είναι αξιόπιστοι. Παναγιώτα Φατούρου Κατανεµηµένα Συστήµατα 2

Το Πρόβληµα Οµοφωνίας Σύγχρονα Συστήµατα Μεταβίβασης Μηνύµατος Περιγραφή Προβλήµατος Κάθε διεργασία p i έχει µια µεταβλητή εισόδου x i και µια µεταβλητή εξόδου y i. Αρχικά, η x i έχει µια τιµή από ένα σύνολο πιθανών εισόδων, ενώ η y i δεν έχει αρχικοποιηθεί. Η y i θα πρέπει να εγγραφεί µία µόνο φορά (κάθε εγγραφή στην y i είναι εποµένως µηαντιστρέψιµη). Ένας αλγόριθµος που επιλύει το πρόβληµα οµοφωνίας πρέπει να εγγυάται τα εξής: Οµοφωνία (agreement): Όλες οι µη-εσφαλµένες διεργασίες έχουν ως έξοδο την ίδια τιµή. Εγκυρότητα (validity): Αν όλες οι διεργασίες έχουν την ίδια τιµή εισόδου, η τιµή εξόδου πρέπει να είναι η τιµή αυτή. Τερµατισµός (termination): Όλες οι µη-εσφαλµένες διεργασίες πρέπει να τερµατίσουν µετά από έναν πεπερασµένο αριθµό βηµάτων. Παναγιώτα Φατούρου Κατανεµηµένα Συστήµατα 3

Το Πρόβληµα Οµοφωνίας Σύγχρονα Συστήµατα Μεταβίβασης Μηνύµατος Εφαρµογές o Συστήµατα ελέγχου πτήσεων. o Οι διεργασίες ενός κατανεµηµένου συστήµατος χρειάζεται συχνά να συµφωνούν στο αν κάποιο µήνυµα έχει παραληφθεί. o ιάγνωση αποτυχίας διεργασιών. Παναγιώτα Φατούρου Κατανεµηµένα Συστήµατα 4

Πρόβληµα Οµοφωνίας Ένας αϖλός αλγόριθµος Κάθε διεργασία p διατηρεί ένα σύνολο µε τιµές που έχει δει µέχρι την τρέχουσα χρονική στιγµή, το οποίο αρχικά περιέχει µόνο την τιµή εισόδου της διεργασίας. Για f+1 γύρους κάθε διεργασία: o ενηµερώνει το σύνολο της εκτελώντας την πράξη της ένωσης µε τα σύνολα που λαµβάνει από άλλους καταχωρητές. o εκπέµπει (broadcasts) οποιεσδήποτε προσθήκες έγιναν στο σύνολο σε όλες τις υπόλοιπες διεργασίες. Μετά τους f+1 γύρους, η διεργασία αποφασίζει ως έξοδό της τη µικρότερη τιµή που περιέχεται στο σύνολό της. Παναγιώτα Φατούρου Κατανεµηµένα Συστήµατα 5

Πρόβληµα Οµοφωνίας Ένας αϖλός αλγόριθµος Γιατί (f+1) γύροι; f = 3, n = 4 Παναγιώτα Φατούρου Κατανεµηµένα Συστήµατα 6

Πρόβληµα Οµοφωνίας Ένας αϖλός αλγόριθµος Τερµατισµός; Εγκυρότητα; Οµοφωνία: o Ας υποθέσουµε ότι µια διεργασία p i αποφασίζει µια µικρότερη τιµή, x, από κάποια άλλη p j. o Τότε, η x έχει παραµείνει «κρυφή» στην p j για (f+1) γύρους. o Έχουµε το πολύ f µη-εσφαλµένες διεργασίες. Άτοπο!!! Αριθµός διεργασιών; n > f Χρονική Πολυϖλοκότητα; (f+1) γύρους Πολυϖλοκότητα Εϖικοινωνίας; n 2 * V µηνύµατα, όπου V είναι το σύνολο τιµών εισόδου. Παναγιώτα Φατούρου Κατανεµηµένα Συστήµατα 7

Αδυναµία Εϖίλυσης του Προβλήµατος της Οµοφωνίας σε Ασύγχρονα Συστήµατα ιαµοιραζοµένης Μνήµης εν υπάρχει αλγόριθµος επίλυσης του προβλήµατος της οµοφωνίας που να χρησιµοποιεί µόνο καταχωρητές ανάγνωσης-εγγραφής σε ασύγχρονο σύστηµα στο οποίο έστω και µια διεργασία επιτρέπεται να αποτυγχάνει (µε κατάρρευση). Συνθήκες Τερµατισµού Τερµατισµός Wait-free (ελευθερία-αναµονής): Ανεξάρτητα από τον αριθµό των αποτυχιών (που θα µπορούσαν να είναι ακόµη και n-1), οι µη-εσφαλµένες διεργασίες τερµατίζουν µετά από έναν πεπερασµένο αριθµό βηµάτων. Τερµατισµός f-failure: Αν συµβούν το πολύ f αποτυχίες, οι µη-εσφαλµένες διεργασίες τερµατίζουν µετά από έναν πεπερασµένο αριθµό βηµάτων. Θα αποδείξουµε ότι το αρνητικό αποτέλεσµα ισχύει για wait-free αλγορίθµους. (Αυτό είναι πιο ασθενές από τον αρχικό µας ισχυρισµό αλλά πιο εύκολο να αποδειχθεί!!!) Παναγιώτα Φατούρου Κατανεµηµένα Συστήµατα 8

Αδυναµία Σχεδιασµού Ασύγχρονου Αλγορίθµου Οµοφωνίας Χρήσιµοι Ορισµοί o Το σθένος (valency) µια καθολικής κατάστασης C είναι το σύνολο των τιµών που µπορούν να αποφασιστούν σε οποιαδήποτε εκτέλεση ξεκινά από τη C (ή από οποιαδήποτε άλλη προσβάσιµη από τη C καθολική κατάσταση). Το σθένος είναι µονό αν το σύνολο αυτό περιέχει µόνο το 0 ή µόνο το 1. Είναι διϖλό αν το σύνολο περιέχει και το 0 και το 1. o Μια καθολική κατάσταση C είναι σθένους 0 (ή 1) αν η µόνη τιµή που µπορεί να αποφασιστεί σε κάθε εκτέλεση που ξεκινά από την C (ή από οποιαδήποτε προσβάσιµη από τη C καθολική κατάσταση) είναι 0 (1, αντίστοιχα). o Αν C είναι µια καθολική κατάσταση µε διπλό σθένος, και η κατάσταση που προκύπτει επιτρέποντας σε µια διεργασία p να κάνει ένα βήµα από τη C είναι µονού σθένους, τότε λέµε ότι η p είναι κρίσιµη διεργασία στη C. Θα αποδείξουµε το αρνητικό αποτέλεσµα µε επαγωγή εις άτοπο. Έστω Α ένας ασύγχρονος wait-free αλγόριθµος οµοφωνίας. Παναγιώτα Φατούρου Κατανεµηµένα Συστήµατα 9

Αδυναµία Σχεδιασµού Ασύγχρονου Αλγορίθµου Οµοφωνίας Λήµµα 1: Έστω ότι C 1 και C 2 είναι δύο καθολικές καταστάσεις µονού σθένους. Αν C 1 p C 2, για κάποια διεργασία p, τότε η C 1 είναι σθένους v αν και µόνο αν η C 2 είναι σθένους επίσης v, όπου v {0,1}. Αϖόδειξη: Έστω ότι το σθένος της C 1 είναι v. Έστω α µια άπειρη εκτέλεση ξεκινώντας από τη C 1 στην οποία µόνο η p κάνει βήµατα. Αφού ο Α wait-free η p αποφασίζει στην α. Αφού C 1 είναι σθένους v η p αποφασίζει v στην α. Η α είναι έγκυρη και από την C 2 η C 2 είναι σθένους v. Παναγιώτα Φατούρου Κατανεµηµένα Συστήµατα 10

Αδυναµία Σχεδιασµού Ασύγχρονου Αλγορίθµου Οµοφωνίας Λήµµα 2 Υπάρχει µια αρχική κατάσταση µε διπλό σθένος. Αϖόδειξη Με εις άτοπο απαγωγή. Ι 0 : αρχική κατάσταση στην οποία όλες οι διεργασίες έχουν είσοδο 0 Ι 0 σθένους 0 Ι 1 : αρχική κατάσταση στην οποία όλες οι διεργασίες έχουν είσοδο 1 Ι 1 σθένους 1 Ι 01 : αρχική κατάσταση στην οποία η p 0 έχει είσοδο 0 και όλες οι άλλες διεργασίες έχουν είσοδο 1. Ι 01 p 0 Ι 0 (από Λήµµα 1) Ι 01 δεν µπορεί να είναι σθένους 1 Ι 01 p 1 Ι 1 (από Λήµµα 1) Ι 01 δεν µπορεί να είναι σθένους 0 Παναγιώτα Φατούρου Κατανεµηµένα Συστήµατα 11

Αδυναµία Σχεδιασµού Ασύγχρονου Αλγορίθµου Οµοφωνίας Λήµµα 3 Αν η C είναι µια καθολική κατάσταση διπλού σθένους, τότε τουλάχιστον µια διεργασία δεν είναι κρίσιµη στη C. Αϖόδειξη Με εις άτοπο απαγωγή. Έστω ότι όλες οι διεργασίες είναι κρίσιµες στη C. Αφού C είναι διπλού σθένους και όλες οι διεργασίες κρίσιµες υπάρχουν p j και p k, τ.ω. αν η p j κάνει ένα βήµα από τη C η προκύπτουσα κατάσταση έχει σθένος 0 και αν η p k κάνει ένα βήµα από τη C η προκύπτουσα κατάσταση έχει σθένος 1. Παναγιώτα Φατούρου Κατανεµηµένα Συστήµατα 12

Αδυναµία Σχεδιασµού Ασύγχρονου Αλγορίθµου Οµοφωνίας Αϖόδειξη (συνέχεια) ιακρίνω περιπτώσεις: 1. το πρώτο βήµα µιας από τις p j, p k είναι read (έστω π.χ., της p j ). Παναγιώτα Φατούρου Κατανεµηµένα Συστήµατα 13

Αδυναµία Σχεδιασµού Ασύγχρονου Αλγορίθµου Οµοφωνίας Αϖόδειξη (συνέχεια) 2. τα πρώτα βήµατα των p j, p k είναι εγγραφές σε διαφορετικούς καταχωρητές Παναγιώτα Φατούρου Κατανεµηµένα Συστήµατα 14

Αδυναµία Σχεδιασµού Ασύγχρονου Αλγορίθµου Οµοφωνίας Αϖόδειξη (συνέχεια) 3. τα πρώτα βήµατα των p j, p k από τη C είναι εγγραφές στον ίδιο καταχωρητή. Παναγιώτα Φατούρου Κατανεµηµένα Συστήµατα 15

Αδυναµία Σχεδιασµού Ασύγχρονου Αλγορίθµου Οµοφωνίας Λήµµα 2 υπάρχει αρχική καθολική κατάσταση µε διπλό σθένος. Λήµµα 3 ξεκινώντας από µια κατάσταση µε διπλό σθένος µπορώ να οδηγηθώ σε άλλη κατάσταση µε διπλό σθένος αφήνοντας τη διεργασία που δεν είναι κρίσιµη να κάνει το επόµενο βήµα. Αυτό επαναλαµβάνεται άπειρες φορές υπάρχει άπειρη ακολουθία στην οποία καµία διεργασία δεν τερµατίζει (αφού µια καθολική κατάσταση στην οποία έστω µια διεργασία έχει τερµατίσει δεν µπορεί να έχει διπλό σθένος, λόγω της ιδιότητας της οµοφωνίας). Θεώρηµα εν υπάρχει wait-free αλγόριθµος που να επιλύει το πρόβληµα της οµοφωνίας σε ασύγχρονο σύστηµα διαµοιραζόµενης µνήµης µε n διεργασίες. Παναγιώτα Φατούρου Κατανεµηµένα Συστήµατα 16