20) Протоколы впп и операции с ними.

• Протоколом поведения процесса называется конечная последовательность символов, фиксирующая события, в которых процесс участвовал до некоторого момента времени.

Примеры протоколов:

<х, у> состоит из двух событий — х и за ним у,

<x> - состоит из одного события х,

<> - пустой протокол.

Операции с протоколами

• Конкатенация   

• Сужение

• Разбиение

• Звездочка

• Порядок

• Длина

Используемые обозначения:

s, t, u - протоколы, S, Т, U - множества протоколов, f, g, h – функции.

Операция конкатенации (объединение)

s^t

Свойства:

1.    s^<> = <>^s.

2.    s^(t^u) = (s^t)^u.

f(s^t) = f(s)^f(t)

3.    t(n+1)= t^tn.

4.    (s^t)(n+1) = s^[(t^s)n]^t.

где tn - конкатенация n копий протокола t.

Операция сужения (разности)

(t \ А)

Свойства:

1.    <> \ A = <>.

2.    (s^t) \ A = (s \ A)^(t \ A).

З.    <х> \ А = <х>, если х® А.

4.    <x> \ А = <>, если y ® А.

Операция разбиения (селекции)

s — непустая последовательность,

первый элемент s0 – голова

s\s0 — хвост

Свойства:

1.    (<x>^s)0 = х.

2.    (<x>^s)’ = s.

3.    s = (<s0>^s’), если s=<>.

Операция звездочка (булеана)

А* — это набор всех конечных протоколов (включая <>), составленных из элементов множества А.

А* = {s | (s ­ A) = s}.

Свойства:

1.    <> Î А*.

2.    <x> Î А*  x ® А.

3.    (s^t) Î А*  s Î А* AND t Î А*.

Операция длины

#t

Например, #<х, у, z> = 3.

Свойства:

1.    #<> = 0.

2.    #<x> = 1.

3.    #(s ^t) = #s + #t.

Число вхождений символа х в протокол s определяется как:

s ¯ х = #(s ­ {х}).

21) Свойства параллельных вычислительных процессов (пвп).

Последовательные взаимодействующие процессы (ПВП)

СТОП- процесс остановки

сломанный отработавший

объект объект

(не функционирует) (завершился удачей)

Последовательным называется процесс,

имеющий в алфавите символ «удачи»

Взаимодействующие параллельные процессы (ВПП)

ЗАКОНЫ:

Коммутативность: P || Q = Q || P.

Ассоциативность: P || (Q || R) = (P || Q) || R.

Тупиковая конфигурация:

P || СТОПaP = СТОПaP

P || ИСПaP =P.

Эквивалентность поведения:

(с ® Р) || (с ® Q) = с ® (Р || Q).

(с ® Р) || (d ® Q) = СТОП, если с¹d

Параллельность на различных алфавитах

• aР ¹ aQ

а ® (aР \aQ) b ® (aQ \ aР) {c, d} ® (aР ||aQ)

• (с ® Р) || (с ® Q)=с ®(Р || Q).

• (с ® Р) || (d ® Q)=СТОП, если с¹d.

• (a ® Р) || (с ® Q)=a ® (Р || (с ® Q)).

• (с ® Р) || (b ® Q)=b ® ((с ® Р) || Q).

• (a®Р) || (b®Q)=(a®(Р || (b®Q)) | b®((a®Р) || Q)).

Протокол параллельности

протоколы(Р || Q) =

{t | (t aР) - протоколы(Р)

AND (t aQ) - протоколы(Q)

AND t Î (aР Ú aQ)*}.

22.3) Программирование пвп. Признаки параллельности.

Способы взаимодействия

- Обмен сообщениями.

- Обмен через общую память.

- Прямой доступ к удаленной памяти.

Признаки параллельности

• Параллелизм указывает на способность выполнения множества действий одновременно.

• Масштабируемость - требует гибкости программы по отношению к изменению числа процессоров.

• Локальность характеризует необходимость того, чтобы доступ к локальным данным был более частым, чем доступ к удаленным данным, что является ключом к повышению эффективности программ на архитектурах с распределенной памятью.

• Модульность отражает степень разложения сложных объектов на более простые компоненты.