📜  兰珀的逻辑时钟

📅  最后修改于: 2021-05-25 22:46:52             🧑  作者: Mango

Lamport的逻辑时钟由Leslie Lamport创建。这是确定事件发生顺序的过程。它为更高级的矢量时钟算法提供了基础。由于分布式操作系统中没有全局时钟,因此需要Lamport逻辑时钟。

算法:

  • 发生在关联(->):a- > b之前,表示“ a”发生在“ b”之前。
  • 逻辑时钟:逻辑时钟的标准是:
    • [C1]:C i (a)i (b),[C i- >逻辑时钟,如果“ a”发生在“ b”之前,则特定时间中“ a”的时间将小于“ b”过程。 ]
    • [C2]:C i (a)j (b),[C i (a)的时钟值小于C j (b)]

参考:

  • 工艺: P i
  • 事件: E ij ,其中i是数字中的过程, j是i过程中的第j个事件。
  • t m消息m的向量时间跨度。
  • 与进程P i相关联的C i矢量时钟,第j元素是Ci [j] ,其中包含进程P j中当前时间的P i最新值。
  • d:漂移时间,通常d为1。

实施规则[IR]:

  • [IR1]:如果a-> b [[a]在同一过程中发生在’b’之前],则C i (b)= C i (a)+ d
  • [IR2]: C j = max(C j ,t m + d)[如果进程数量更多,则t m = C i (a)的值,C j = C j与t m + d之间的最大值]

例如:

  • 取起始值为1,因为它是第1事件并且存在在起始点没有传入的值:
    • e11 = 1
    • e21 = 1
  • 如果没有输入值,即跟随[IR1],则下一点的值将继续增加d(d = 1)。
    • e12 = e11 + d = 1 +1 = 2
    • e13 = e12 + d = 2 +1 = 3
    • e14 = e13 + d = 3 +1 = 4
    • e15 = e14 + d = 4 +1 = 5
    • e16 = e15 + d = 5 +1 = 6
    • e22 = e21 + d = 1 + 1 = 2
    • e24 = e23 + d = 3 +1 = 4
    • e26 = e25 + d = 6 +1 = 7
  • 当会有输入值时,请遵循[IR2],即取C jT m + d之间的最大值。
    • e17 = max(7,5)= 7,[e16 + d = 6 +1 = 7,e24 + d = 4 +1 = 5,7和5中的最大值是7]
    • e23 = max(3,3)= 3,[e22 + d = 2 +1 = 3,e12 + d = 2 +1 = 3,3和3之间的最大值是3]
    • e25 = max(5,6)= 6,[e24 +1 = 4 +1 = 5,e15 + d = 5 +1 = 6,5和6中的最大值为6]

局限性

  • 在[IR1]的情况下,如果a-> b,则C(a) true。
  • 在[IR2]的情况下,如果a-> b,则C(a)可以为真,也可以不为真。

以下是实现Lamport逻辑时钟的C程序:

C
// C program to illustrate the Lamport's
// Logical Clock
#include 
  
// Function to find the maximum timestamp
// between 2 events
int max1(int a, int b)
{
    // Return the greatest of th two
    if (a > b)
        return a;
    else
        return b;
}
  
// Function to display the logical timestamp
void display(int e1, int e2,
             int p1[5], int p2[3])
{
    int i;
  
    printf("\nThe time stamps of "
           "events in P1:\n");
  
    for (i = 0; i < e1; i++) {
        printf("%d ", p1[i]);
    }
  
    printf("\nThe time stamps of "
           "events in P2:\n");
  
    // Print the array p2[]
    for (i = 0; i < e2; i++)
        printf("%d ", p2[i]);
}
  
// Function to find the timestamp of events
void lamportLogicalClock(int e1, int e2,
                         int m[5][3])
{
    int i, j, k, p1[e1], p2[e2];
  
    // Initialize p1[] and p2[]
    for (i = 0; i < e1; i++)
        p1[i] = i + 1;
  
    for (i = 0; i < e2; i++)
        p2[i] = i + 1;
  
    for (i = 0; i < e2; i++)
        printf("\te2%d", i + 1);
  
    for (i = 0; i < e1; i++) {
  
        printf("\n e1%d \t", i + 1);
  
        for (j = 0; j < e2; j++)
            printf("%d\t", m[i][j]);
    }
  
    for (i = 0; i < e1; i++) {
        for (j = 0; j < e2; j++) {
  
            // Change the timestamp if the
            // message is sent
            if (m[i][j] == 1) {
                p2[j] = max1(p2[j], p1[i] + 1);
                for (k = j + 1; k < e2; k++)
                    p2[k] = p2[k - 1] + 1;
            }
  
            // Change the timestamp if the
            // message is reeived
            if (m[i][j] == -1) {
                p1[i] = max1(p1[i], p2[j] + 1);
                for (k = i + 1; k < e1; k++)
                    p1[k] = p1[k - 1] + 1;
            }
        }
    }
  
    // Function Call
    display(e1, e2, p1, p2);
}
  
// Driver Code
int main()
{
    int e1 = 5, e2 = 3, m[5][3];
  
    // message is sent and received
    // between two process
  
    /*dep[i][j] = 1, if message is sent 
                   from ei to ej
    dep[i][j] = -1, if message is received
                    by ei from ej
    dep[i][j] = 0, otherwise*/
    m[0][0] = 0;
    m[0][1] = 0;
    m[0][2] = 0;
    m[1][0] = 0;
    m[1][1] = 0;
    m[1][2] = 1;
    m[2][0] = 0;
    m[2][1] = 0;
    m[2][2] = 0;
    m[3][0] = 0;
    m[3][1] = 0;
    m[3][2] = 0;
    m[4][0] = 0;
    m[4][1] = -1;
    m[4][2] = 0;
  
    // Function Call
    lamportLogicalClock(e1, e2, m);
  
    return 0;
}


输出:
e21    e22    e23
 e11     0    0    0    
 e12     0    0    1    
 e13     0    0    0    
 e14     0    0    0    
 e15     0    -1    0    
The time stamps of events in P1:
1 2 3 4 5 
The time stamps of events in P2:
1 2 3

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