Sincronizadores

1. Sincronizadores Algoritmos Distribuídos Professora: Lúcia Drummond

2. Sincronizadores • Objetivo • Transmitir a todo nó a cada pulso a informação de que todos os vizinhos dos nós estão seguros em relação aquele pulso. Instituto de Computação - UFF

3. Sincronizadores • Sincronizador Alpha • A informação de que todos os vizinhos dos nós estão seguros com relação ao pulso s ≥ 0 é transmitida diretamente pelos próprios vizinhos através de uma mensagem safe(s). Instituto de Computação - UFF

4. Sincronizadores • Sincronizador Alpha • Um nó pode prosseguir para o pulso s+1 quando receber uma mensagem safe(s) de todos os seus vizinhos. • Como não é assumido que os canais sejam FIFO, as mensagens de computação e acks enviadas em conexão com o pulso s são enviadas como comp_msg(s) e acks(s). Instituto de Computação - UFF

5. Sincronizadores • Sincronizador Alpha • Uma variável expected(s), inicialmente igual a zero, grava para todo s o número de acks esperados. • Esta variável é incrementada sempre que são enviadas mensagens de computação. Instituto de Computação - UFF

6. Sincronizadores • Sincronizador Alpha • A mensagem startup é enviada pelos nós em N para todos os seus vizinhos quando eles iniciam a computação. • Esta mensagem ao atingir um nó que não está em N0 pela primeira vez o acorda e então é propagada por este para todos os outros nós. Instituto de Computação - UFF

7. Sincronizadores • Sincronizador Alpha • Todos os nós somente executam o pulso s=0 da computação síncrona ao receber um startup de todos os vizinhos (controlado pela variável go). Instituto de Computação - UFF

8. Algoritmo A_Alg(Alpha) • Variáveis si:=0; msgi(s):=0 para todo s; initiadedi:=false; goij:=false; expectedi(s):=0 para todo s; safeij(s):=false para todo nj viz e para todo s; Instituto de Computação - UFF

9. Algoritmo A_Alg(Alpha) • Algoritmo Input: msgi=nil; Ação: initiatedi:=true; Envie startup para todo nj viz; Instituto de Computação - UFF

10. Algoritmo A_Alg(Alpha) • Algoritmo Input: msgi=startup tal que origemi(msgi)=nj; Ação: ifnotinitiatedithen begin initiatedi:=true; Envie startup para todo nk viz; end Instituto de Computação - UFF

11. Algoritmo A_Alg(Alpha) • Algoritmo goij:=true; ifgoij para todo nj viz then begin Execute alguma computação; Envie comp_msg(si) em cada aresta de um subconjunto de viz; ifexpected(si)=0 then Envie safe(si) para todo nk viz; end Instituto de Computação - UFF

12. Algoritmo A_Alg(Alpha) • Algoritmo Input: msgi=comp_msg(s) tal que origemi(msgi)=nj; Ação: MSGi(s+1):=MSGi(s+1) {msgi}; Envie ack(s) para nj; Instituto de Computação - UFF

13. Algoritmo A_Alg(Alpha) • Algoritmo Input: msgi=ack(s); Ação: expectedi(s):=expectedi(s)-1; ifexpectedi(s)=0 then Envie safe(s) para todo nj viz; Instituto de Computação - UFF

14. Algoritmo A_Alg(Alpha) • Algoritmo Input: msgi=safe(s) tal que origemi(msgi)=nj; Ação: safeij(s)=true; ifsafeij(si) para todo nk vizthen begin si:=si+1; Execute alguma computação; Envie uma comp_msg(si) em cada aresta do subconjunto de viz; Instituto de Computação - UFF

15. Algoritmo A_Alg(Alpha) • Algoritmo ifexpectedi(si)=0 then envie safe(si) para todo nk viz; end Instituto de Computação - UFF

16. Sincronizadores • Sincronizador Beta • O sincronizador Beta exige uma spanning tree já estabelecida em G. • A função do líder do sincronizador Beta é reunir de todos os outros nós a informação de segurança necessária para prosseguir para futuros pulsos e então propagar esta informação para todos eles. Instituto de Computação - UFF

17. Sincronizador Beta • Os detalhes deste procedimento são os seguintes: • Quando um nó que não é um líder • se torna seguro com relação a um certo pulso, e • recebe uma mensagem de safe de todos exceto de um do seus vizinhos na árvore, • Então este • envia uma mensagem de safe para o único vizinho do qual ele não recebeu uma mensagem de safe (aresta da árvore conectando a este vizinho leva ao líder). Instituto de Computação - UFF

18. Sincronizador Beta • O líder ao receber mensagens safe sobre todas as arestas da árvore que são incidentes a ele, e estando seguro com relação ao pulso, propaga um mensagem sobre a árvore, indicando que a computação de um novo pulso pode ser executada. • Esta mensagem pode ser também uma mensagem de safe, e então a regra para um nó prosseguir para o próximo pulso é ter recebido uma mensagem de safe de todas as arestas incidentes a ele. Instituto de Computação - UFF

19. Sincronizador Beta • O líder ao receber mensagens safe sobre todas as arestas da árvore que são incidentes a ele, e estando seguro com relação ao pulso, propaga um mensagem sobre a árvore, indicando que a computação de um novo pulso pode ser executada. • Esta mensagem pode ser também uma mensagem de safe, e então a regra para um nó prosseguir para o próximo pulso é ter recebido uma mensagem de safe de todas as arestas incidentes a ele. Instituto de Computação - UFF

20. Sincronizador Beta • O líder ao receber mensagens safe sobre todas as arestas da árvore que são incidentes a ele, e estando seguro com relação ao pulso, propaga um mensagem sobre a árvore, indicando que a computação de um novo pulso pode ser executada. • Esta mensagem pode ser também uma mensagem de safe, e então a regra para um nó prosseguir para o próximo pulso é ter recebido uma mensagem de safe de todas as arestas incidentes a ele. Instituto de Computação - UFF

21. Sincronizador Beta • O líder ao receber mensagens safe sobre todas as arestas da árvore que são incidentes a ele, e estando seguro com relação ao pulso, propaga um mensagem sobre a árvore, indicando que a computação de um novo pulso pode ser executada. • Esta mensagem pode ser também uma mensagem de safe, e então a regra para um nó prosseguir para o próximo pulso é ter recebido uma mensagem de safe de todas as arestas incidentes a ele. Instituto de Computação - UFF

22. Sincronizador Beta • O líder ao receber mensagens safe sobre todas as arestas da árvore que são incidentes a ele, e estando seguro com relação ao pulso, propaga um mensagem sobre a árvore, indicando que a computação de um novo pulso pode ser executada. • Esta mensagem pode ser também uma mensagem de safe, e então a regra para um nó prosseguir para o próximo pulso é ter recebido uma mensagem de safe de todas as arestas incidentes a ele. Instituto de Computação - UFF

23. Sincronizadores • Sincronizador Gama • O sincronizador Gama é uma combinação dos outros dois sincronizadores. • Os nós são agrupados em clusters. • Dentro dos clusters, o sincronizador Gama opera como sincronizador Alpha. • Entre os clusters, como sincronizador Beta. Instituto de Computação - UFF