一种改进的分布式资源共享的互斥控制算法

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一种改进的双令牌互斥算法

一种改进的双令牌互斥算法
(. 1 南京邮 电大 学 计 算机 学院 , 苏 南京 2 0 0 ; 江 10 3
2 中兴通讯 股份有 限公 司 , . 江苏 南京 2 0 1 ) 10 2
摘 要: 互斥是解 决分 布式系 统 中资 源 申请 的相互 冲突 、 现资 源共 享 的一 种有 效 方法 。文 中对 目前 的一些 互 斥算 法进 实
第2卷 l
第 4期
计 算 机 技 术 与 发 展
C OMPUT CHNOL ER TE OGY AND DEVEL MEN OP T
2 1 年 4月 01
Vo . No. 121 4 Apr . 2 1 01

种 改进 的双 令牌 互 斥算 法
吴 小 惠 洪 龙 杨 扬 , ,
Absr c : u u le c u i n i iti u e y t msi n e e t e meho f s l i g t e c n l twih t e a p ia i n o s u c sa d s a t a t M t a x l so n d s b td s s r e s a f ci t d o o v n o fi t h p l t fr o r e n h — v h c c o e r g rs uc s i e o e .So ft e c re tmu le cu i n a g rt msa e i to u e n r me o u r n ma x l so l o h h i r n r d c d,a d c n r l e t a x l s n ag r m d d srb - n e tai d mu u le c u i l o i z o h t n a iti u td mu u x l so g r m n h i c a a trs c e d s use e t a e cu i n a o i l l h t a d t er h r c e t s a ic s d.An i r v d a g rt m o o e o sd t ci n Wa r p s d a t r i i r mp o e l o h f rtk n l s e e to Sp o o e f i e t e smp e t k n rn l o t m d t e ag r h f rt k n l s e e t n we e r ie .T e i r v d ag rt m ’ e i n a d t e se s o h i l o e i g ag r h a o i m o e o sd t ci r a s d i n h l t o o h mp o e l o h i Sd sg n tp f h h mp e n a i a e b e e c b d,mo e v r h a y i o h e f r n c n l e a l sg v n.T e d s u s n s o d t e i lme t t n h v e n d s r e o i r o e ,t e a l ss ft e p ro ma e a d a x mp e wa i e n l h ic s i h we o

一种改进的主副本分布式锁

一种改进的主副本分布式锁

摘要 : 分布式互斥 是分布式系统 【的 亟要问题之 一。通过对 分 布式锁 的使 f , } 一种基 于涣 请求作 不 同 I | }提 I J I 加锁处理的主副本锁。同时给 } 了执行方案 , f J 对其性能进行 了分析 。最后 , 与传统 主副本锁进 行 了比较 , 证明其高
效性。 关 键 词 : 副 本 锁 ; 布 式 数 据 库 ; 信 量 主 分 通
2 1 主 要思 想 .
传统 的主副本分布式锁选择某个节点上的副本为主副本 , 所有的读写操作均 申请对主副本的锁 , 每个资源都 指定 一个节 点 , 负责 锁 的控 制 , 此节 点称 为该 数据 的 主节 点 ( r r i ) pi yse 。当 申请 资 源 的锁 时 , 管 它 有 多少 副 ma t 不 本和副本位于何处均需到该资源的主节点进行申请 。由于锁申请 由主节点统一管理 , 多副本 的锁管理机制如 同 单 副 本一样 。如 果事 务就 发生 在主 节 点 , 则锁 的 通信 开 销 可 以免 去 。主 节 点 一 般选 在 使 用 该 资 源 最 多 的节 点 。 主副本 锁机 制可 以避 免死 锁 的产生 。 在传统的主副本锁机制中, R 锁 也需 要扩散到整个 系统中从而造成加锁过程中通信次数 的增加。在分 读( ) 布式数据库中, 时间延迟多为加锁操作中的网络通信开销。在读操作较频繁的系统中, 这将导致整个系统的运行 速 度下 降 。
VD. 2 NO 5 12 . Oc .2 0 t 07
文章编号 :I7I14 l(1)51 9 一4 6 .7 22171 一5 8( ( )) 1

种 改 进 的 主 副 本 分 布 式 锁
朱 静 , 刘心松 , 王 征
( 电子科技 大 学 8 1 究室 ,- 成 都 6 0 5 ) 0 0研 v川 - q 10 4

高效的分布式计算资源管理与调度算法研究

高效的分布式计算资源管理与调度算法研究

高效的分布式计算资源管理与调度算法研究随着信息时代的到来,数据量日益增大,需要更加高效的计算资源来处理这些数据。

分布式计算系统因其高可靠性和高效性而备受关注,但是资源管理和调度算法成为分布式计算系统的关键技术之一。

本文将讨论高效的分布式计算资源管理与调度算法研究。

分布式计算系统的概念分布式计算是指利用网络连接的多台计算机进行协作计算的技术。

与单机计算相比,分布式计算可以利用多个计算资源,通过并行计算来加快数据处理速度。

分布式计算也具有高可靠性,即使其中某些计算机出现问题,仍然可以继续计算。

分布式计算系统由多个计算节点组成,这些节点之间可以通过专用网络进行通信。

节点之间相互协作,执行任务并共享资源。

分布式计算系统可以根据不同的应用需求,灵活地增加或减少计算节点。

分布式计算系统的资源管理与调度在分布式计算系统中,资源管理和调度算法是非常重要的。

分布式计算系统中的计算资源是分散在多个计算节点之间的,因此需要对其进行管理和调度,以确保系统的高效运行。

资源管理的主要任务是对分布式计算系统中的各个计算节点的资源进行监控和管理。

这些资源包括计算能力、存储容量、网络带宽等。

资源管理系统需要能够实时监控这些资源的使用情况,并根据需要,调整计算节点之间的资源分配。

调度算法的主要任务是分配和调度分布式计算系统中各个节点的工作任务。

调度算法需要考虑到各节点的计算能力、负载情况以及任务的特点,以确保高效的任务执行和负载均衡。

在实际应用中,调度算法还需要具有高度的可扩展性和容错性,能够适应分布式计算系统的不断变化。

高效的分布式计算资源管理与调度算法研究随着分布式计算系统的广泛应用,越来越多的研究者开始关注资源管理和调度算法的研究。

他们的主要目标是设计出高效的算法,以满足不同的分布式计算需求。

一些研究者提出了基于负载均衡的调度算法。

这些算法主要将任务分配给计算节点时,通过动态地分配资源,使得任务负载得以平衡。

同时,这些算法还可以根据节点的性能和任务的特点,调整任务的处理顺序,以保证任务的高效执行。

改进的布谷鸟算法,布谷鸟算法和粒子群算法

改进的布谷鸟算法,布谷鸟算法和粒子群算法

改进的布谷鸟算法,布谷鸟算法和粒子群算法改进的布谷鸟算法(Improved Cuckoo Search Algorithm)、布谷鸟算法(Cuckoo Search Algorithm)和粒子群算法(Particle Swarm Optimization)是现代优化算法中常用的三种启发式算法。

本文将逐步回答关于它们的定义、原理、应用和优化效果等问题。

一、布谷鸟算法的定义和原理1. 布谷鸟算法的定义布谷鸟算法是一种基于生物学启发的优化算法,模拟了鸟巢寄生行为。

它首先随机初始化一组“布谷鸟”个体,每个鸟个体对应一个解,之后它们根据适应度函数评估各自解的好坏程度。

较好的解将以概率性地替换较差的解,从而通过迭代搜索过程逐渐改进。

2. 布谷鸟算法的原理布谷鸟算法的原理主要包括布谷鸟的寄生行为、布谷鸟的拾取和布谷鸟的放置。

(1)布谷鸟的寄生行为:布谷鸟在随机选择巢穴进行寄生时,采用了Levy飞行策略,在搜索空间中执行长距离跳跃,以避免陷入局部最优解。

(2)布谷鸟的拾取:布谷鸟在拾取巢穴时,通过“拟合度”来表示适应度,较好的拟合度对应着较好的解。

拾取行为是布谷鸟算法的核心步骤,根据随机概率选择是否拾取巢穴。

(3)布谷鸟的放置:布谷鸟在放置巢穴时,采用了随机遗忘策略,即通过一定的概率丢弃部分已有解,从而引入新的解以增加搜索空间的多样性。

二、粒子群算法的定义和原理1. 粒子群算法的定义粒子群算法是一种模拟鸟群行为的启发式优化算法,模拟了鸟群中个体间的信息共享和合作搜索过程。

每个粒子代表一个解,群体中所有粒子共同协作寻找最优解。

2. 粒子群算法的原理粒子群算法的原理主要包括粒子的更新和群体中最优解的更新两个主要步骤。

(1)粒子的更新:每个粒子通过学习自身的历史最优解和群体全局最优解,以确定自身下一步的移动方向和速度。

这一过程利用了惯性、个体认知和社会认知三个因素。

(2)群体中最优解的更新:每个粒子将自身的历史最优解与群体中当前的最优解进行比较,并更新全局最优解。

分布式系统中的冲突算法

分布式系统中的冲突算法
维普资讯
山西 电 子技 术
20 06年第 2 期
技术探讨
分 布 式 系统 中的 冲 突算 法
李 志民 任建平
(. 1 中北大学电子与计算机科 学学院, 山西 太原 0 05 ; . 30 12 中北大学机械工程 系, 山西 太原 0 0 5 ) 30 1
程从所有其它进程处 得 到许 可信息 , 就可 以进入 临界 区 。 它
注意 , 一个进程可能发送许多许可信号给不同的请求进程。
显然 , 每次只有一个进程可以收集到所有的许可信号。为了
让接收请求的进程对决策过程有更多的控制权, 进程可以基 于优先级原理一次只给一个请求进程授予许可。一个请求 进程只能在收到所有其它进程的许可信号后才能访问临界 区。对于从所有其他进程获得的许可信号, 条件也可放松:
称作请求子集 ) 的许可信号后访 问临界区。为了避免两个进 程同时进入临 界区, 两个 进程的请求子集的交集 必须非 任何 空。一个 ( 于两个 请 求子 集 的) 属 的公 共 进程 担 当 仲裁 者。
2 无饥 饿现象。每个对临界 区的请 求最后都 必须得到 )
满足。
3 公平性。对临界区的请求必须基于一定的公平原则 )
予以批准 , 常是基 于由逻辑时钟 确定 的请 求时间。饥饿现 通 象和公平性是相互关联的 , 但后者 所要求 的条件更 强。
由于这个进程只有一个许可信号, 所以它只能给予一个请求
者。
3 基于权标环的容错算法
如果进程 P,≤ I , 接成一个 环 , 个环 可 以基 iO 1 连 —1 这
摘 要: 分布式 系统是为解决单 个问题而 紧密 结合 在一起 工作 的 多处理机 的 集合 。 些处理 机连接 在一起 以 这

分布式系统进程互斥算法的分析与改进

分布式系统进程互斥算法的分析与改进

a ay e . u t emo ea mp o e lo tm o o e — n l o i m sp e e t dwh c e ov d s me p o lmst a o l n lz dF r r r , i r v d ag r h f r T k n r g ag r h wa r s n e , ih r s l e o rb e h tc u d h n i i t
计算机 光盘 软件 与应 用
21 第 l 0 0年 O期
Cm u e DS fw r n p lc t o s o p t rC o t a ea dA p i a in 工 程 技 术
分布式系统进程互斥算法的分析与改进
赵 喜 玲 ,何 勇 ( 阳农业 高等专科学校 ,河南信阳 信
Zha Xin He Yon o l g. i g
( i a gA r u ua C lg ,i a g 4 4 0 ,hn ) Xn n gi l rl ol eXn n 6 0 0C i y ct e y a
Absr c : i p p r ha a ays s c n nt na m u u l e lso ag rt m sa d ter c aa e o ve i o l t a xcu i n l o h ,n h i h r ce s i r lo
ha pe nm u a x lso l o i m sa di o e y e p rm e t . p n i t l cu in ag rt u e h ,n i pr v db x e i n s ts
Ke ywo dsM uua x l in;o n; e to r : t l cuso T ke Elc in e

CDMA中一种改进的分布式功率控制算法

CDMA中一种改进的分布式功率控制算法
维普资讯
第2 6卷 第 1 期 1
20 0 6年 1 1月
文 章 编 号 :0 1 9 8 (0 6 1 —24 0 10 — 0 1 20 ) 1 5 7— 3
计 算机 应 用
Co utrAp lc t n mp e p ia i s o
代时的信干比,~ 为第 i p 个移动用户最大允许发射功率通过用户当前信
干 比和当前传输功率 p 指导用户下一次发射的功率 p ”, 且 p ”不能超过用 户最 大允 许发 射功率 p , 一 但也不可为负
Vo . . l 126 No 1 NO .2 o V 06
C MA中一种 改 进 的分 布式 功 率 控 制算 法 D
叶 嘉鲁 , 李福德 , 伟 肖 ( 西安理 S 大 学 自动化 与信 息 S程 学院 , - - 陕西 西安 7 04 ) 108
摘 基 于此 推导 出一种 改进 的 分布 式功 率控 制 算 法 , 并证 明 了新 算 法有唯 一 的收敛 点 。仿 真 结果表 明, 该 算法 比传统 算法 收敛速 度提 高 了大 约一倍 。在信 干 比轻微 降低 时 , 用户 的发射 功 率大大 降低 。
分布式功率控制算法的功率调整策略可表示为 :
p“ : ’=m x0 m n p , ) p ) a( , i( y , ) (
() 2
式( ) ”为第 i 2 中p 个用户第 n+1 次迭代 的发射功率 , p
为第n 个用户第n 次迭代的发射功率,( 为第i n ) 个用户第n 次迭
A e d s r b e we o r la g r t n CDM A o m u c to y t m n w it i ut d po r c nt o l o ihm i cm ni a i n s s e

并行处理系统中的共享资源互斥操作--锁控制技术的一种应用模型

并行处理系统中的共享资源互斥操作--锁控制技术的一种应用模型

并行处理系统中的共享资源互斥操作--锁控制技术的一种应用
模型
王达恩;许光辰;王启星
【期刊名称】《土木建筑与环境工程》
【年(卷),期】2005(027)006
【摘要】并行处理系统中的如何解决共享资源冲突是系统结构设计的关键问题之一.传统上的共享资源互斥操作是通过单机操作系统分时模式实现多任务管理,但多模式操作系统的并行节点都具备对共享资源进行更新的权利.为防止共享资源访问冲突,高级锁机制在并行处理中就是解决共享资源冲突的一个关键技术.从系统结构方面对构成互斥操作的锁控制算法进行了分析,并基于NODS设计规划提出了一种切实可行的互斥操作模型,以解决并行处理系统中的共享资源冲突问题.
【总页数】4页(P105-108)
【作者】王达恩;许光辰;王启星
【作者单位】重庆大学,计算机学院,重庆,400045;重庆大学,计算机学院,重
庆,400045;重庆大学,计算机学院,重庆,400045
【正文语种】中文
【中图分类】TP316.4
【相关文献】
1.一种Glibc互斥锁的统计方法 [J], 王磊;曹龙汉
2.操作系统中P、V操作实现进程的同步与互斥 [J], 常静
3.一种分布式操作系统中k个资源的互斥算法 [J], 吴惠民;柳锋;候烨晨
4.嵌入式实时操作系统中的一种互斥方法 [J], 黄守明;张红莉
5.分布式操作系统中操作原语的应用——谈谈互斥与条件同步在P、V操作中的区别及如何运用P、V操作原语实行n个进程同步 [J], 肖汉奇
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为对方 已知道 自己的时 间戳较 晚 , 自阻塞 ) 已 。
④ ① ④ ①
图 1 第 二 种 情 况 下 的进 程 互 斥
( )两个进程 同时希望进入同一个 I 区; b 进程 0具有最早 a 临界 () 的时 间戳 , 所以它获胜 , 进程 2自阻塞 ; c 当进程 0退 出临界 区 () 时, 它发送一个 O K消息 , 表示进程 2现在可以进入 临界区。
发送者发回一个 N O消息 , 表示不允许请求者进入 该临界区 , 同时将该请求放人等待队列 中。
息数 目, 减少 了进程进入 临界 区的延迟 , 同时也减
20 0 7年 8 2 月 4日收到 第一作者简介 : 王 伟 ( 97 , 陕西宝 鸡人 , 士研 究生 , 17 一) 男, 硕 研
1 设想进入一
个临界区时 , 它构造一个消息 , 中包含它要进入 其
的临界 区 的名字 , 自身 的进程 号 及 当前 时 间 。然 它
是使用户能够方便地访 问远程资源, 并且 以一种受 控的方式与其它用户共享 这些资源。那么 , 如何能 使多个用户安全有效 的访问共享资源 , 就成 了分布
@ 2 0 S i eh E gg 08 c .T c . nn .

种改进的分布 式资源共享 的互斥控制算法
王 伟 李军锁 张新 家
( 西北工业大学软件与微电子学院 , 西安 7 0 6 ; 10 5 航天恒星科技股 份有限公 司产业园分公司 西安 7 0 7 , 107;
西北工业大学 自动化学院 西安 707 ) , 102
在发送了请求进入临界区的消息之后 , 进程等
待 回复 , 如果 没有 任何其 他进 程 回复 给它 N 消息 , O 同时它 也没 有 收 到任 何 早 于 它 的 时 间戳 的 相 同临
界区请求消息 , 根据我们前面的 3 条规则 , 可以认为 现在没有任何进程 占用该临界区, 那么它就可 以进


改进 了A de . a ebu 等提 出的分布 式进程 互斥 算法, 要方法是客 户进 程给其他所有 进程 发送请求进 入临 n rwS T nn am 主
界区的消息, 然后 当前使用临界 区的进程 回答 N O消息 , 并把该 进程排入等待队列。 当使 用临界 区的进程 退出时, 再行 唤醒因 等待该 临界区而被 阻塞 的进 程。每次如此传递 , 一直到再无进程使用临界 区。通过 性能 比较 , 该算 法能明显减少 网络传 输的 消息数量 , 具有一定优势。 关键词 分布 式系统 资源共 享 临界 区 进程互斥
() 3 若接收者想进入临界 区但 尚未进入 时, 它
将 对 收到 的 消 息 的时 间 戳 与 包 含 在 它 自身 发 给 其 它进程 的消 息 中 的时 间 戳 进 行 比较 。时 间 戳最 早 的那个进 程 获胜 u 。如果 收到 的消息 的 时间戳 比较
究 方 向 : 算 机 网络 与 分 布 式 系 统 及 P P技 术 。 计 2
式 系统设 计 中一 个 重 要 的课 题 。就 实 现 而 言 , 布 分
后, 它将该消息通过 网络发给其他所有 的进程。这 里假设消息 的传输是 可靠 的, 也就是说 , 每个消息 都能准确无误地发送到 目的地。如果可能, 可以使
式系统 中每一个 单独的计算 机中都包含 了至少 一 个相关进程 , 而需要共享 的资源相对 于多个进程而 言往往位于其他主机之 内。因此 , 同单机系统中 如 的多进程互斥 , 于资源共享 的分 布式系统 , 不 对 仍 可避免地 就要使用 临界 区编程 。当一个进程必 须 访问( 主要是更新) 一个共享数据结构时 , 它要先进 入一个临界区以达到互斥 , 在保证没有其他进 程同 时使用该共享数据结构的情况下 , 才能访 问该共 享
维普资讯
2 期
王 伟, : 等 一种改 进的分 布式资源共享的互斥控制算法
39 9
早 , 么接收者 进程 进入 等 待状 态 或 自阻塞 , 那 同时 也
不向发送者做任何 回复。如果收到的消息的时间戳
晚于 自己消息 的 时间戳 , 么 , 就把 收 到 的 消息放 那 它 人它的等待 队列 中, 不 向发送 者 回复 任何 消 息 ( 也 因
我们 定义 以下 三条规 则 :
() 1 若接收者不在 临界 区, 也不想进入临界 区,
它就 忽略这 个 消息 , 不做任 何应 答 。 ( ) 已有 接 收者 已经 在 临 界 区 中 , 它 就 向 2若 则
分布式进程互斥算法做 了部分改进 , 改进后的算法
减少 了一 个进 程 进 入 或 退 出一 个 临 界 区 所 需 的 消
维普资讯
第 8卷
第 2期
20 0 8年 1 月







Vo. No 2 J .2 0 18 . a n 08
17 ・89 20 ) - 380 6 11 1 (0 8 20 9 ・4
S in e T c n lg n n i e rn c e c e h oo y a d E gn e i g
数据 结构 。本 文对 A de . a eb u 等 提 出 的 n rw S T nn am
用可靠的组通信来代替单个消息。
当一个进 程接收到来 自另 一个进 程请求进入 某个临界区的消息时 , 它根据 自身 与消息 中请求 的 临界区的相关状态来决定它要采取 的动作。首先 ,
中图法分类号
T364 P1. ;
文献标志码

目前 , 在计算机技 术 中, 分布式 系统的应用非 常广泛, 相对于传统 的集 中式系统 , 布式系统是 分 若干独立计算机的集合 , 这些计算机对于用户来说
就像是 单个 相 关 系 统 。 分 布 式 系 统 最 主 要 的 目标
少 了某些进程崩溃对算法的影响。
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