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authorPaul Buetow <paul@buetow.org>2008-08-13 21:00:01 +0000
committerPaul Buetow <paul@buetow.org>2008-08-13 21:00:01 +0000
commit5c4c5aa779b68c706032584531062899b9f29103 (patch)
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parentcc2a461e93921d40e5c3cbdbf9d5e54de9deedd2 (diff)
Kap.
-rw-r--r--LaTeX/chapters/implementierung.tex12
-rw-r--r--LaTeX/chapters/introduction.tex2
-rw-r--r--LaTeX/chapters/protokolle.tex12
3 files changed, 13 insertions, 13 deletions
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index 44d4e56..91bfdcf 100644
--- a/LaTeX/chapters/implementierung.tex
+++ b/LaTeX/chapters/implementierung.tex
@@ -140,7 +140,7 @@ In der Implementierung wird zwischen drei Haupttypen von Ereignissen unterschied
\item \textit{VSProtocolEvent}: Diese Klasse implementiert gleichzeitig vier verschiedene Ereignisse: Das Aktivieren bzw. Deaktivieren eines Servers oder Clients eines gegebenen Protokolls. Der Ereigniseditor berechnet anhand der verfügbaren Protokolle automatisch alle möglichen Kombinationen und bietet sie dem Anwender in seiner Auswahl an. Für alle dieser vier Ereignisse wird jeweils ein Objekt von \textit{VSProtocolEvent} verwendet, jeweils mit individuellen Attributwerten.
\item \textit{VSProtocolScheduleEvent}: Diese Klasse wird für die Wecker-Ereignisse benötigt. Wecker-Ereignisse können nur von Protokollen erstellt werden. \textit{VSProtocolScheduleEvent} besitzt eine Referenz auf das verwendete Protokoll und ruft bei Ereigniseintrittszeit entweder die Methode \textit{onServerScheduleStart} bei einem Server- oder \textit{onClientScheduleStart} bei einem Clientprotokoll auf.
\end{itemize}
- \item \textit{protocols.implementations}: In diesem Paket befinden sich alle Protokollimplementierung. Jedes Protokoll besitzt seine eigene Klasse. Alle Protokolle erben hierbei von der in Abbildung \ref{fig:PackageEvents}. zu sehenden Klasse \textit{protocols.VSAbstractProtocol}. Da \textit{protocols.VSAbstractProtocol} von \textit{events.VSAbstractEvent} erbt, kann ein Protokollobjekt auch als Ereignis eingesetzt werden. Ein solches Ereignis ruft bei Eintritt entweder die Methode \textit{onServerStart} oder die Methode \textit{onClientStart} des Protokolls auf, was einer Server- bzw. einer Clientanfrage entspricht (s. Kapitel 4.4.4.).
+ \item \textit{protocols.implementations}: In diesem Paket befinden sich alle Protokollimplementierung. Jedes Protokoll besitzt seine eigene Klasse. Alle Protokolle erben hierbei von der in Abbildung \ref{fig:PackageEvents}. zu sehenden Klasse \textit{protocols.VSAbstractProtocol}. Da \textit{protocols.VSAbstractProtocol} von \textit{events.VSAbstractEvent} erbt, kann ein Protokollobjekt auch als Ereignis eingesetzt werden. Ein solches Ereignis ruft bei Eintritt entweder die Methode \textit{onServerStart} oder die Methode \textit{onClientStart} des Protokolls auf, was einer Server- bzw. einer Clientanfrage entspricht (s. Kap. 4.4.4.).
\end{enumerate}
Alle Ereignisse, die das Interface \textit{VSCopyableEvent} implementieren, können vom Anwender im Ereigniseditor mit einem Rechtsklick kopiert werden, des Weiteren müssen sie die Methode \textit{initCopy(VSAbstractEvent copy)} implementieren. Es werden dann alle relevanten Attribute in das neue Ereignis \textit{copy} kopiert.
@@ -341,11 +341,11 @@ Bei der Implementierung von Protokollen kann zusätzlich auf die vererbten Attrib
\item \textit{public long getLamportTime()}: Gibt den aktuelle Lamport-Zeitstempel des Prozesses zurück.
\item \textit{public void setLamportTime(long lamportTime)}: Setzt den aktuellen Lamport-Zeitstempel des Prozesses.
\item \textit{public void increaseLamportTime()}: Inkrementiert den Lamport-Zeitstempel um eins.
- \item \textit{public void updateLamportTime(long lamportTime)}: Erneuert den Lamport-Zeitstempel (vgl. Kapitel 3.11.1.).
+ \item \textit{public void updateLamportTime(long lamportTime)}: Erneuert den Lamport-Zeitstempel (vgl. Kap. 3.11.1.).
\item \textit{public VSVectorTime getVectorTime()}: Gibt den aktuelle Vektor-Zeitstempel des Prozesses zurück.
\item \textit{public VSTime[] getLamportTimeArray()}: Gibt die gesamte Lamport-Zeitstempel-Historie des Prozesses zurück. Kann jeweils nach VSLamportTime umgewandelt werden.
\item \textit{public VSTime getVectorTimeArray()}: Gibt die gesamte Vektor-Zeitstempel-Historie des Prozesses zurück. Kann jeweils nach VSVectorTime umgewandelt werden.
- \item \textit{public void updateVectorTime(VSVectorTime vectorTimeUpdate)}: Erneuert den Vektor-Zeitstempel (vgl. Kapitel 3.11.1.).
+ \item \textit{public void updateVectorTime(VSVectorTime vectorTimeUpdate)}: Erneuert den Vektor-Zeitstempel (vgl. Kap. 3.11.1.).
\item \textit{public void increaseVectorTime()}: Inkrementiert den Vektor-Zeitstempel am lokalen Index um eins.
\item \textit{public int getProcessID()}: Gibt die PID zurück.
\item \textit{public void setProcessID(int processID)}: Setzt die PID.
@@ -551,17 +551,17 @@ Die Klasse \textit{VSMenuItemStates} wird für die Synchronisierung des Simulatio
Die Klasse \textit{VSCreateTask} wird vom Ereigniseditor verwendet. Der Ereigniseditor (s. Abbildung \ref{fig:SidebarMitEreignissen}.) wird in der Klasse \textit{VSSimulator} implementiert. Hinter jeder Ereignisauswahl verbirgt sich ein \textit{VSCreateTask}-Objekt, welches angibt wie das ein Ereignis anzulegen ist.
-Die Klasse \textit{VSLogging} kapselt f\"{u}r das Loggen von Nachrichten ein \textit{JTextArea}-Objekt. In dieser Klasse werden alle Logfunktionen implementiert. Die \textit{JTextArea} wird f\"{u}r die Darstellung dem Simulationsobjekt \textit{VSSimulator} \"{u}bergeben. Für den Logfilter wird auf das Java-Standardpaket \textit{java.util.regex} (s. \cite{Regexp}) zugegriffen, womit anhand von regulären Ausdrücken in Java-Syntax die Logs gefiltert werden können (s. Kapitel 2.2.2. im Abschnitt Logfilter).
+Die Klasse \textit{VSLogging} kapselt f\"{u}r das Loggen von Nachrichten ein \textit{JTextArea}-Objekt. In dieser Klasse werden alle Logfunktionen implementiert. Die \textit{JTextArea} wird f\"{u}r die Darstellung dem Simulationsobjekt \textit{VSSimulator} \"{u}bergeben. Für den Logfilter wird auf das Java-Standardpaket \textit{java.util.regex} (s. \cite{Regexp}) zugegriffen, womit anhand von regulären Ausdrücken in Java-Syntax die Logs gefiltert werden können (s. Kap. 2.2.2. im Abschnitt Logfilter).
\subsubsection{Threads und Zeitsynchronisierung}
-Der Simulator soll auf jede Millisekunde genau simulieren k\"{o}nnen und jede simulierte Sekunde soll dabei relativ zur echten Zeit fortschreiten. Die Simulationsabspielgeschwindigkeit lässt sich bei den Simulationseinstellungen unter ``Abspielgeschwindigkeit der Simulation'' (Float: \textit{sim.clock.speed}) einstellen (s. Kapitel 2.4.2.). Hierf\"{u}r muss folgendes berücksichtigt werden:
+Der Simulator soll auf jede Millisekunde genau simulieren k\"{o}nnen und jede simulierte Sekunde soll dabei relativ zur echten Zeit fortschreiten. Die Simulationsabspielgeschwindigkeit lässt sich bei den Simulationseinstellungen unter ``Abspielgeschwindigkeit der Simulation'' (Float: \textit{sim.clock.speed}) einstellen (s. Kap. 2.4.2.). Hierf\"{u}r muss folgendes berücksichtigt werden:
\begin{itemize}
\item Das Zeichnen der Visualisierung benötigt pro Aktualisierung einige Millisekunden. Hier werden ständig mathematische Berechnungen (z.B. die Berechnung einer Nachrichtenlinie, die automatische Skalierung des Diagramms, u.s.w.) durchgef\"{u}hrt.
\item Das Neuberechnen der Simulation benötigt pro Aktualisierung einige Millisekunden. Hier wird insbesondere der Task-Manager beansprucht, welcher überprüft ob Ereignisse auszuführen sind.
\item Jeder simulierte Prozess sollte mit selber Geschwindigkeit fortschreiten, und dies auf jedem Betriebssystem und auf jeder Architektur. Da Java-Threads nicht komplett plattformunabhängig sind (Threads sind im Betriebssystem implementiert), k\"{o}nnte das Verhalten auf verschiedenen Betriebssystemen oder Architekturen variieren. Außerdem übernimmt das Betriebssystem die Entscheidung, wann welcher Thread arbeiten darf. Außer man synchronisiert Threads manuell so, dass sie den eigenen Ansprüchen entsprechen. Letzteres bedeutet aber auch mehr Programmieraufwand.
- \item Die Simulationszeit ist stets in Millisekunden angegeben und sie wird intern in einer \textit{long}-Variable abgespeichert. Somit kann eine Simulationszeit immer nur den Wert einer ganze Zahl betragen. Berechnungsrundungsfehler wegen \textit{sim.clock.speed} (s. Kapitel 2.4.2.) müssen berücksichtigt werden.
+ \item Die Simulationszeit ist stets in Millisekunden angegeben und sie wird intern in einer \textit{long}-Variable abgespeichert. Somit kann eine Simulationszeit immer nur den Wert einer ganze Zahl betragen. Berechnungsrundungsfehler wegen \textit{sim.clock.speed} (s. Kap. 2.4.2.) müssen berücksichtigt werden.
\item Der Simulator soll nicht ständig die komplette CPU des Anwender-Computers voll auslasten.
\end{itemize}
diff --git a/LaTeX/chapters/introduction.tex b/LaTeX/chapters/introduction.tex
index b184b29..214d7fa 100644
--- a/LaTeX/chapters/introduction.tex
+++ b/LaTeX/chapters/introduction.tex
@@ -60,5 +60,5 @@ Eine Simulation besteht auch aus der Anwendung von Protokollen. Es wurde bereits
In Abbildung \ref{fig:ClientServerProtokolle}. sind 3 Prozesse dargestellt. Prozess 1 unterstützt serverseitig das Protokoll ``A'' und clientseitig das Protokoll ``B''. Prozess 2 unterstützt clientseitig das Protokoll ``A'' und Prozess 3 serverseitig das Protokoll ``B''. Das heißt, dass Prozess 1 mit Prozess 2 via Protokoll ``A'' und mit Prozess 3 via Protokoll ``B'' kommunizieren kann. Die Prozesse 2 und 3 sind zueinander inkompatibel und können voneinander erhaltene Nachrichten nicht verarbeiten.
-Clients können nicht mit Clients, und Server nicht mit Servern kommunizieren. Für eine Kommunikation wird stets mindestens ein Client und ein Server benötigt. Diese Einschränkung kann aber umgangen werden, indem Prozesse ein gegebenes Protokoll sowohl server- als auch clientseitig unterstützen (vgl. Broadcast Protokoll in Kapitel 3.3.).
+Clients können nicht mit Clients, und Server nicht mit Servern kommunizieren. Für eine Kommunikation wird stets mindestens ein Client und ein Server benötigt. Diese Einschränkung kann aber umgangen werden, indem Prozesse ein gegebenes Protokoll sowohl server- als auch clientseitig unterstützen (vgl. Broadcast Protokoll in Kap. 3.3.).
diff --git a/LaTeX/chapters/protokolle.tex b/LaTeX/chapters/protokolle.tex
index a4bddc7..2993777 100644
--- a/LaTeX/chapters/protokolle.tex
+++ b/LaTeX/chapters/protokolle.tex
@@ -1,11 +1,11 @@
\chapter{Protokolle und Beispiele}
-Im Folgenden werden alle verfügbaren Protokolle behandelt. Wie bereits beschrieben wird bei Protokollen zwischen Server- und Clientseite unterschieden. Server können auf Clientnachrichten, und Clients auf Servernachrichten antworten. Jeder Prozess kann beliebig viele Protokolle sowohl clientseitig als auch serverseitig unterstützen. Theoretisch ist es auch möglich, dass ein Prozess für ein bestimmtes Protokoll gleichzeitig der Server und der Client ist. Der Anwender kann auch weitere eigene Protokolle in der Programmiersprache Java mittels der simulatoreigenen API (Application Programming Interface) erstellen (siehe Kapitel 4.4.4.).
+Im Folgenden werden alle verfügbaren Protokolle behandelt. Wie bereits beschrieben wird bei Protokollen zwischen Server- und Clientseite unterschieden. Server können auf Clientnachrichten, und Clients auf Servernachrichten antworten. Jeder Prozess kann beliebig viele Protokolle sowohl clientseitig als auch serverseitig unterstützen. Theoretisch ist es auch möglich, dass ein Prozess für ein bestimmtes Protokoll gleichzeitig der Server und der Client ist. Der Anwender kann auch weitere eigene Protokolle in der Programmiersprache Java mittels der simulatoreigenen API (Application Programming Interface) erstellen (s. Kap. 4.4.4.).
Im Programmverzeichnis des Simulators befindet sich das Verzeichnis \textit{saved-simulations} mit Beispielsimulationen. Diese liegen jeweils als serialisierter plattformunabh\"{a}ngiger Java-Bytecode in \textit{.dat}-Dateien vor. Alle Protokolle, bis auf das Beispiel-, Ping Pong- sowie das Broadcast-Protokoll, orientieren sich an den in \cite{Tanenbaum} und \cite{Vorlesung} behandelten Protokollen.
\section{Beispiel (Dummy) Protokoll}
-Das Dummy-Protokoll dient lediglich als Vorlage für die Erstellung eigener Protokolle. Bei der Verwendung des Dummy-Protokolls werden bei Auftreten von Ereignissen (siehe Kapitel 2.2.3.) lediglich Lognachrichten ausgegeben. Es werden aber keine weiteren Aktionen ausgeführt.
+Das Dummy-Protokoll dient lediglich als Vorlage für die Erstellung eigener Protokolle. Bei der Verwendung des Dummy-Protokolls werden bei Auftreten von Ereignissen (s. Kap. 2.2.3.) lediglich Lognachrichten ausgegeben. Es werden aber keine weiteren Aktionen ausgeführt.
\newpage
\section{Das Ping-Pong Protokoll \small{\textit{(ping-pong.dat, ping-pong-sturm.dat)}}}
@@ -26,7 +26,7 @@ Bei dem Ping-Pong Protokoll (s. Abbildung \ref{fig:PingPongProto}.) werden zwisc
\label{fig:PingPongSturmProto}
\end{figure}
-Wichtig ist, dass Prozess 1 seinen Ping-Pong Client aktiviert, bevor er eine Ping-Pong Clientanfrage startet. Wenn die Eintrittszeiten für die Aktivierung des Protokolls und das Starten der Anfrage identisch sind, ordnet der Task-Manager (siehe Kapitel 4.4.3.) diese Ereignisse automatisch in der richtigen Reihenfolge an. Bei nicht aktiviertem Ping-Pong Client kann P1 keine Ping-Pong Anfrage starten. Bevor ein Prozess eine Anfrage starten kann, muss er das dazugehörige Protokoll aktiviert haben. Entsprechend gilt dies auch für alle anderen Protokolle. Anhand dieses Beispiels ist erkennbar, dass die noch nicht ausgelieferte Nachrichte grün eingefärbt ist während alle ausgelieferten Nachrichten bereits die Farbe Blau tragen (s. Tabelle \ref{tb:Farben}.).
+Wichtig ist, dass Prozess 1 seinen Ping-Pong Client aktiviert, bevor er eine Ping-Pong Clientanfrage startet. Wenn die Eintrittszeiten für die Aktivierung des Protokolls und das Starten der Anfrage identisch sind, ordnet der Task-Manager (s. Kap. 4.4.3.) diese Ereignisse automatisch in der richtigen Reihenfolge an. Bei nicht aktiviertem Ping-Pong Client kann P1 keine Ping-Pong Anfrage starten. Bevor ein Prozess eine Anfrage starten kann, muss er das dazugehörige Protokoll aktiviert haben. Entsprechend gilt dies auch für alle anderen Protokolle. Anhand dieses Beispiels ist erkennbar, dass die noch nicht ausgelieferte Nachrichte grün eingefärbt ist während alle ausgelieferten Nachrichten bereits die Farbe Blau tragen (s. Tabelle \ref{tb:Farben}.).
Werden die Ereignisse wie in Tabelle \ref{tb:PingPongSturmTasks}. vorgegeben, so lässt sich ein Ping-Pong Sturm realisieren. Hier wird ein neuer Prozess P3 eingeführt, der als zusätzlicher Ping-Pong Server agiert. Da auf jede Clientnachricht stets zwei Serverantworten folgen, verdoppelt sich bei jedem Ping-Pong Durchgang die Anzahl der Nachrichten. In Abbildung \ref{fig:PingPongSturmProto}. ist der dazugehörige Simulationsverlauf bis zum Zeitpunkt \textit{12676ms} dargestellt.
@@ -147,7 +147,7 @@ Dieses Protokoll verwendet folgende zwei clientseitige Variablen, die in den Pro
\item \textbf{Max. Übertragungszeit} \textit{(Long: 2000)}: Gibt den Wert $t'_{max}$ in Millisekunden an
\end{itemize}
-$t'_{min}$ und $t'_{max}$ sind die bei den Protokollberechnungen verwendeten Werte. Sie können sich allerdings von den tatsächlichen Nachrichtenübertragungszeiten $t_{min}$ und $t_{max}$ (siehe Kapitel 2.4.3.) unterscheiden. Somit lassen sich auch Szenarien simulieren, in denen das Protokoll falsch eingestellt wurde und wobei der Zeitsynchronisierung große Fehler auftreten können.
+$t'_{min}$ und $t'_{max}$ sind die bei den Protokollberechnungen verwendeten Werte. Sie können sich allerdings von den tatsächlichen Nachrichtenübertragungszeiten $t_{min}$ und $t_{max}$ (s. Kap. 2.4.3.) unterscheiden. Somit lassen sich auch Szenarien simulieren, in denen das Protokoll falsch eingestellt wurde und wobei der Zeitsynchronisierung große Fehler auftreten können.
\section{Christians Methode zur externen Synchronisierung \small{\textit{(ext-vs-int-sync.dat)}}}
@@ -204,7 +204,7 @@ Aus Abbildung \ref{fig:TimeSync2Proto}. ist ersichtlich, dass nach Ablauf der Si
\label{fig:BerkeleyProto}
\end{figure}
-Der Berkeley Algorithmus zur internen Synchronisierung ist eine weitere Möglichkeit lokale Uhrzeiten abzugleichen. Dies ist das erste Protokoll, wo der Server die Anfragen startet. Der Server fungiert gewissermaßen Koordinator des Protokolls. Die Clientprozesse sind somit passiv und müssen warten, bis eine Serveranfrage eintrifft. Hierbei muss der Server wissen, welche Clientprozesse an dem Protokoll teilnehmen, was sich in den Protokolleinstellungen des Servers einstellen lässt (s. Kapitel 2.4.3.).
+Der Berkeley Algorithmus zur internen Synchronisierung ist eine weitere Möglichkeit lokale Uhrzeiten abzugleichen. Dies ist das erste Protokoll, wo der Server die Anfragen startet. Der Server fungiert gewissermaßen Koordinator des Protokolls. Die Clientprozesse sind somit passiv und müssen warten, bis eine Serveranfrage eintrifft. Hierbei muss der Server wissen, welche Clientprozesse an dem Protokoll teilnehmen, was sich in den Protokolleinstellungen des Servers einstellen lässt (s. Kap. 2.4.3.).
Wenn der Server seine lokale Zeit $t_s$ und auch die Prozesszeiten $t_i$ der Clients ($i = 1, ..., n$) synchronisieren möchte, so verschickt er eine Serveranfrage. $n$ sei hierbei die Anzahl beteiligter Clients. Die Clients senden dann ihre lokalen Prozesszeiten in einer Nachricht zurück zum Server. Der Server hat dabei die RTTs $r_i$ bis zur Ankunft aller Clientantworten gemessen.
@@ -688,7 +688,7 @@ Bisher wurden alle verfügbaren Protokolle anhand von Beispielen aufgeführt. Mit
\label{fig:Lamportzeit}
\end{figure}
-Die Vektor- und Lamport-Zeitstempel lassen sich sehr gut am bereits behandeltem Beispiel des Berkeley-Protokoll's (vgl. Kapitel 3.6.) demonstrieren. Nach Aktivierung des Lamportzeit-Schalters erscheint bei jedem Ereignis eines Prozesses der aktuelle Lamport-Zeitstempel (s. Abbildung \ref{fig:Lamportzeit}.). Jeder Prozess besitzt einen eigenen Lamport-Zeitstempel, der beim Versenden und Erhalten einer Nachricht inkrementiert wird. Jeder Nachricht wird die aktuelle Lamportzeit $t_l(i)$ des Senderprozesses $i$ beigefügt. Wenn ein weiterer Prozess $j$ diese Nachricht erhält, so wird der aktuelle Lamport-Zeitstempel $t_l(j)$ von Prozess $j$ wie folgt neu berechnet:
+Die Vektor- und Lamport-Zeitstempel lassen sich sehr gut am bereits behandeltem Beispiel des Berkeley-Protokoll's (vgl. Kap. 3.6.) demonstrieren. Nach Aktivierung des Lamportzeit-Schalters erscheint bei jedem Ereignis eines Prozesses der aktuelle Lamport-Zeitstempel (s. Abbildung \ref{fig:Lamportzeit}.). Jeder Prozess besitzt einen eigenen Lamport-Zeitstempel, der beim Versenden und Erhalten einer Nachricht inkrementiert wird. Jeder Nachricht wird die aktuelle Lamportzeit $t_l(i)$ des Senderprozesses $i$ beigefügt. Wenn ein weiterer Prozess $j$ diese Nachricht erhält, so wird der aktuelle Lamport-Zeitstempel $t_l(j)$ von Prozess $j$ wie folgt neu berechnet:
\begin{equation*}
t_l(j) := 1 + max(t_l(j), t_l(i))