3.4.2 · Сериализация и исключение

Сериализатор как граница перехода состояния

Ячейка блокировки и граница test-and-set не пускают второй вход, а сериализатор оборачивает изменяющие состояние процедуры.

Вопрос для размышления

Что необходимо защитить, чтобы обновление не могло прочитать состояние и завершиться уже после того, как другое обновление его изменило?

Понимание того, что test-and-set! возвращает предыдущее состояние блокировки
Разделение неудачи при захвате, освобождения блокировки и повторной попытки
Оборачивание изменяющей состояние процедуры единой общей блокировкой
Сравнение потери обновления из-за устаревшего чтения с сериализованным конечным расписанием

Блокировка представляет собой мутабельный список из одной ячейки. Процедура test-and-set! сообщает, содержала ли ячейка значение true, а в противном случае устанавливает в ячейку значение true и сообщает о предыдущем значении false. Поэтому первый захват проходит успешно, пересекающаяся попытка завершается неудачей, а повторная попытка после clear! завершается успешно. Эта браузерная программа моделирует атомарную границу реализации из SICP как одну именованную операцию в конечном расписании.

Процедура make-serializer принимает общую блокировку и возвращает обертку для процедуры. Эта обертка выполняет захват перед вызовом изменяющей состояние процедуры и сбрасывает блокировку после получения ее результата. В предоставленном конечном расписании сериализованная операция deposit завершается до того, как операция withdrawal прочитает баланс balance, поэтому оба обновления сохраняются в итоговом значении 90. Урок фиксирует именно это расписание и конечное состояние.

Код SICP468 из 1,048,576 байт UTF-8

(begin
  (define (test-and-set! cell)
    (if (car cell)
        #t
        (begin
          (set-car! cell #t)
          #f)))
  (define (clear! cell) (set-car! cell #f))
  (define lock (list #f))
  (define first-acquire (not (test-and-set! lock)))
  (define overlapping-acquire (not (test-and-set! lock)))
  (clear! lock)
  (define retry-acquire (not (test-and-set! lock)))
  (list first-acquire
        overlapping-acquire
        retry-acquire
        (car lock)))

Примеры

Результат—

Вывод: —
Значение: —
Диагностика: —

Трасса выполнения0 / 0 событий

Ожидаемый результат

Первая программа возвращает (#t #f #t #t). Вторая программа возвращает (80 110 90 90 #f).

На что обратить внимание в трассе

В первом запуске найдите два перехода set-car!, разделенные операцией clear!, и определите пересекающийся вызов, который не выполняет мутации. Во втором запуске сравните два устаревших чтения внутри lost-update с сериализованной оберткой, которая захватывает блокировку, выполняет одно присваивание переменной balance, освобождает блокировку и только затем разрешает чтение следующей обертке. Трасса выполнения с фиксированным ограничением описывает только эти явные последовательные расписания.

Попробуйте сами

Измените программу и сравните результат.

Установите общую блокировку в значение true непосредственно перед serialized-deposit. Предскажите результат и значение balance, затем очистите блокировку и вызовите deposit снова.

Показать подсказку

Занятая обертка не вызывает защищаемую процедуру. После операции clear! та же обертка может захватить блокировку и выполнить обновление.

Завершить этот урок

В этой главе пройдено 0 из 21 урока0%