4.2 Modelos de consistencia

Un modelo de consistencia de memoria especifica las garantías de consistencia que un sistema MCD realiza sobre los valores que los procesos leen desde los objetos, dado que en realidad acceden sobre una réplica de cada objeto y que múltiples procesos pueden actualizar los objetos.

La duplicidad de los bloques compartidos aumenta el rendimiento, pero produce un problema de consistencia entre las diferentes copias de la página en caso de una escritura.

Si cada escritura es necesario actualizar todas las copias el envió de las paginas por red provoca que el tiempo de espera aumente demasiado convirtiendo el método en impracticable.

Características de consistencia

• Mantener consistencia no es algo simple.
• Un simple acceso a memoria puede requerir un gran número de paquetes a ser enviados.

Estricta, casual, secuencial, débil y de liberación

Consistencia estricta: El modelo de consistencia más restrictivo es llamado consistencia estricta y es definido por la siguiente condición cualquier lectura sobre un ítem de dato X retorna un valor correspondiente con la más reciente escritura sobre X.

Consistencia casual: Es un debilitamiento de la consistencia secuencial. Se hace una diferenciación entre eventos que están potencialmente relacionados en forma casual y aquellos que no.
La condición a cumplir para que unos datos sean casualmente consistentes es:
Escrituras que están potencialmente relacionados en forma casual deben ser vistas por todos los procesos en el mismo orden.
Esta secuencia es permitida con un almacenamiento casualmente consistente o con un almacenamiento consistente en forma estricta.
El modelo de consistencia causal (Hutto and Ahamad, 1990) es un debilitamiento de la consistencia secuencial. Se hace una diferenciación entre eventos que están potencialmente relacionados en forma causal y aquellos que no. Las operaciones que no están causalmente relacionadas se dicen concurrentes.
La condición a cumplir para que unos datos sean causalmente consistentes es:
Escrituras que están potencialmente relacionadas en forma causal deben ser vistas por todos los procesos en el mismo orden. Escrituras concurrentes pueden ser vistas en un orden diferente sobre diferentes máquinas.
Esta secuencia es permitida con un almacenamiento causalmente consistente, pero no con un almacenamiento secuencialmente consistente o con un almacenamiento consistente en forma estricta.

Consistencia secuencial: La consistencia secuencial es una forma ligeramente más débil de la consistencia estricta. Satisface la siguiente condición:
El resultado de una ejecución es el mismo si las operaciones (lectura y escritura) de todos los procesos sobre el dato fueron ejecutadas en algún orden secuencial y las operaciones de cada proceso individual aparecen en esta operaciones de cada proceso individual aparecen en esta secuencia en el orden especificado por su programa

1. Un dato almacenado secuencialmente consistente.
2. Un dato almacenado que no es secuencialmente consistente.

Consistencia débil: Los accesos a variables de sincronización asociadas con los datos almacenados son secuencialmente consistentes.

Propiedades:

• No se permite operación sobre una variable de sincronización hasta que todas las escrituras previas de hayan completado.
• No se permiten operaciones de escritura o lectura sobre ítems de datos hasta que no se hayan completado operaciones previas sobre variables de sincronización.

Consistencia liberación: El modelo de consistencia release, RC, se basa en el supuesto de que los accesos a variables compartidas se protegen en secciones críticas empleando primitivas de sincronización, como por ejemplo locks. En tal caso, todo acceso esta precedido por una operación adquiere y seguido por una operación release. Es responsabilidad del programador que esta propiedad se cumpla en todos los programas.
Puesto que ningún otro proceso, ni local ni remoto, puede acceder a las variables que han sido modificadas mientras se encuentren protegidas en la sección critica, la actualización de cualquier modificación puede postergarse hasta el momento en que se lleva a cabo la operación reléase.
La operación release no se da por completada hasta que la actualización haya sido propagada a todos aquellos procesadores en donde haya replicas. Con RC, la propagación de un conjunto de modificaciones a memoria compartida se lleva a cabo con un costo fijo.
Propagación de Actualizaciones bajo RC y LRC de código sin proteger. En consecuencia obtuvo un valor inconsistente para la variable leída.