github.com/timuribr/multi-threading

multi-threading

Rewrited on Golang model from Babichev.org original programm https://www.babichev.org/ds/source/model/

Директория содержит файлы для лабораторных работ по распределённым системам.

Цель: дать студентам (пользователям) небольшую инфраструктуру, позволяющую создавать модели распределённых процессов.

Требования: Максимальная простота вхождения (требуется написать минимум кода и исправлять/дописывать минимальное количество файлов) Моделирование распределённых процессов, обменивающихся сообщениями. Моделирование синхронного режима работы (процессы, получившие сообщения в течении такта синхронизации отправляют сообщения другим процессам, которые получают их в начале следующего такта. Моделирование асинхронного режима работы (каждое сообщение доставляется процессу в течение времени, определённого весом связи между процессами). Моделирование потерь сообщений. Параметр errorRate (0 <= errorRate <= 1) определяет вероятность потери сообщения. Робастные алгоритмы должны быть относительно устойчивы к потерям сообщений.

Типы алгоритмов для моделирования: Топологические алгоритмы. Построение остовных деревьев. Определение достижимости узла. Определение кратчайшего пути.

Алгоритмы выборов Алгоритмы синхронизации Алгоритмы определения завершения Алгоритмы упорядоченной рассылки .....

---

Как это реализуется: Вся модель реализована на языке C++.

Имеются несколько простых классов (наследование не применяется) для реализации общих функций. Они находятся в одном файле DSSimul.h. Файлы компилируются в операционных системах Windows, OS X и linux, но не содержат функции main(). Цель лабораторной работы - написать подходящий main() и функцию-обработчих сообщений (об этом далее). Пример приведён в проекте.

Главный класс проекта - мир, World. Он создаёт модели распределённых процессов (далее - просто процессы), регистрирует (register) функции-обработчики (общие для всех процессов системы) и назначает обработчик для конкретного процесса (assign).

Класс NetworkLayer отвечает за связи между процессами и доставку сообщений между процессами. В одном мире может быть несколько сетей и каждый процесс может принадлежать нескольким сетям. Он моделирует асинхронный и синхронный режимы посылки сообщений между процессами а также может привносить ошибки в передачу (например, сообщение может быть потеряно с некоторой вероятностью).

Класс DistributedProcess моделирует сам распределённый процесс. Каждый процесс должен зарегистрироваться в своей сети для того, чтобы известить сеть о своём появлении. Сеть теперь знает, куда посылать сообщения, предназначенные для данного процесса. Для пробуждения процесса про получании сообщения используется класс Event. Ведётся две очереди сообщений - входящая и рабочая. Запускается два исполнительных потока - receiveThread и workerThread. Первый из этих потоков обнаруживает появление сообщений во входящей очереди и если сообщение требует обработки перекладывает её в рабочую. Рабочий процесс анализирует по сообщению, какой функции-обработчику предназначено сообщение и вызывает сообветствующий обработчик.

Названия остальных классов говорят сами за себя: Error, Exception, Thread, Mutex, Event, Message, MessageQueue.

Немного подробнее о рабочей функции. Она вызывается с двумя аргументами. Первый - контекст класса DistributedProcess, который даёт возможность определить топологию сети (непосредственных соседей) и свой номер. Пользователь может добавить в класс DistributedProcess свой контекст, который будет использовать рабочая функция. Для этого требуется:

1. описать свою структуру или класс, поместить это описание в отдельный заголовочный файл или добавить описание в файл contextes.h (см. пример в файле).
2. описать объект этого типа с уникальным именем (см. там же)
3. добавить соответствующий #include в файл contextes.h (если нужно)

Этот контекст будет включён в общий контекст класса DistributedProcess и может быть использован как самой рабочей функцией, так и любыми другими (это позволяет, например, в одной рабочей функции определить список всех доступных процессов, не только соседей, а в другой рабочей функции посылать этим процессам сообщения.

Рабоча функция должна проверять сообщение, возвращать истину, если она готова и может обработать это сообщение и ложь, если она не может его обработать (например, если сообщение предназначено другой рабочей функции)

Топология сети описается в файле config.data Его команды: processes 1 11 создать процессы от 1 до 11

link from 1 to 2 [latency 10]

link from 1 to all [latency 5]

link from all to all [latency 1]

setprocesses 2 5 TEST

send from 4 to 10 TEST_BEGIN 1

send from -1 to 1 TEST_BEGIN

wait all

Для примера имеется готовая рабочая функкция TEST