modelos de consistencia sistemas operativos

Un modelo de consistencia es un contrato entre el software y la memoria. Dice que si el SW acepta seguir ciertas reglas, la memoria promete trabajar en forma correcta. Si el SW viola estas reglas, todo acaba y ya no se garantiza que la operación de memoria sea correcta.
 
  Existen varios modelos básicos de consistencia:
 
1. Consistencia estricta
2. Consistencia secuencial
3.Consistencia causal
4. Consistencia PRAM y del procesador
5. Consistencia débil
6. Consistencia de liberación
7. Consistencia de entrada

A continuación se presenta una explicación detallada de cada una:

CONSISTENCIA ESTRICTA
Está definido por la siguiente condición:
  Cualquier lectura a una localidad de memoria x regresa el valor guardado
por la operación de escritura más reciente en xEsta definición supone la existencia de un tiempo global absoluto (como en la física de Newton), para que la determinación del evento "más reciente" no sea ambigua.
Esta consistencia es típica de sistemas uniprocesador, donde nunca se pueden presentar dos eventos simultáneamente.
Sin embargo es prácticamente imposible de lograr en sistemas multiprocesador (distribuidos o no), debido a quepueden existir escrituras y lecturas en memoria separadas por espacios mínimos de tiempo que no alcanzan a cumplir la condición exigida
Por ejemplo: Supongamos que una máquina A escribe algo en su memoria en el momento T2 y existe una máquina B que envío un mensaje en el instante T1 para leer que había en la memoria antes del instante T2 . Si las máquinas están separadas una distancia de 3 metros y T2 - T1 es de 1 nanosegundo, la señal de lectura debería viajar 10 veces más rápido que la velocidad de la luz para cumplir con la consistencia estricta, lo que es imposible
CONSISTENCIA SECUENCIAL
Es un modelo de consistencia un poco más bébil que la consistencia etricta. Fué definida por Lamport (1979). Está definido por la siguiente condición:
 
El resultado de cualquier ejecución es elmismo que si las operaciones de todos los procesos fueran ejecutadas en algún orden secuencial, y las operaciones de cada proceso individual aparecen en esta secuencia en el orden especificado por su programa
Esto quiere decir que en este modelo sólo importa que los eventos generados por un programa sean vistos por otro en el mismo orden, sin importar que se intercalen con los eventos de otrosprogramas.
Por ejemplo, tres procesos concurrentes podrían ejecutar las siguientes instrucciones:
 
 
P1
a=1; 
print(b, c);
P2
b=1;
print(a, c);
P3
c=1;
print(a, b);
Y cada proceso podría recibir los eventos ordenados y considerarlos válidos:
 
 
 
(a)
a=1; 
b=1;
print(a, c);
print(b, c);
c=1;
print(a, b);
(b)
c=1;
print(a, b);
a=1; 
b=1;print(a, c);
print(b, c);
(c)
a=1; 
b=1;
c=1;
print(a, c);
print(b, c);
print(a, b);
La consistencia secuencial no garantiza que una lectura regrese el valor escrito por otro proceso un nanosegundo antes, un microsegundo antes, o incluso un minuto antes. Sólo garantiza que todos los procesos vean todas las referencias a memoria en el mismo orden.



CONSISTENCIA CASUAL

Es undebilitamiento de la consistencia secuencial que hace distinción entre eventos potencialmente relacionados por causalidad y aquellos que no lo están (Hutto y Ahamad, 1990).
La memoria con consistencia causal obedece las siguientes condiciones
Las escrituras potencialmente relacionadas de forma causal son vistas por todos los procesos en el mismo orden. Las escrituras concurrentes pueden ser vistasen un orden diferente en máquinas diferentes
Supongamos, por ejemplo, que el proceso PA escribe una variable x. Después, un proceso PB lee x y escribe y. Aquí la lectura de x y la escritura de y están relacionadas de forma causal.
Por otro lado, si dos procesos escriben de forma espontánea y simultánea endos variables, no están relacionados en forma causal. Las operaciones que no están...