Базы данных. Вводный курс


Обнаружение тупиковых ситуаций


Основой обнаружения тупиковых ситуаций является построение (или постоянное поддержание) графа ожидания транзакций. Граф ожидания транзакций – это ориентированный двудольный граф, в котором существует два типа вершин – вершины, соответствующие транзакциям (будем изображать их прямоугольниками), и вершины, соответствующие объектам блокировок (будем изображать их окружностями). В этом графе дуги соединяют только вершины-транзакции с вершинами-объектами. Дуга из вершины-транзакции к вершине-объекту существует в том и только в том случае, если для этой транзакции имеется удовлетворенная блокировка данного объекта. Дуга из вершины-объекта к вершине-транзакции существует тогда и только тогда, когда эта транзакция ожидает удовлетворения запроса блокировки данного объекта. Легко показать, что в системе существует тупиковая ситуация в том и только в том случае, когда в графе ожидания транзакций имеется хотя бы один цикл. Простейший пример графа ожидания транзакций с циклом показан на рис. 13.6.

Для распознавания тупиковых ситуаций периодически производится построение графа ожидания транзакций (как уже отмечалось, иногда граф ожидания поддерживается постоянно), и в этом графе ищутся циклы. Традиционной техникой (для которой существует множество разновидностей) нахождения циклов в ориентированном графе является редукция графа.

Пример применения алгоритма редукции к графу ожидания транзакций показан на рис. 13.7 (в целях упрощения примера предполагается, что все блокировки являются монопольными, т.е. для каждой вершины-объекта имеется не более одной входящей дуги). В этом случае редукция состоит в том, что, прежде всего, из графа ожидания (начальное состояние которого показано на рис. 13.7 (a)) удаляются все дуги, исходящие из вершин-транзакций, в которые не входят дуги из вершин-объектов. (Это основывается на том разумном предположении, что транзакции, не ожидающие удовлетворения запроса блокировок, могут успешно завершиться и освободить блокировки). Кроме того, удаляются дуги, входящие в вершины-транзакции, из которых не исходят, ведущие к вершинам-объектам (транзакции, ожидающие удовлетворения блокировок, но не удерживающие заблокированные объекты, не могут быть причиной тупика). Для тех вершин-объектов, для которых не осталось входящих дуг, но существуют исходящие, ориентация одной из исходящих дуг (выбираемой произвольным образом) изменяется на противоположную (это моделирует удовлетворение запроса блокировки). Состояние графа после выполнения первого шага редукции показано на рис. 13.7 (b). После этого снова повторяются описанные действия (cостояние графа после выполнения второго шага редукции показано на рис. 13.7 (c)), и так до тех пор, пока не прекратится удаление дуг. Если в графе остались дуги, то они обязательно образуют цикл (см. рис. 13.7 (c)).


Рис. 13.7. Применение алгоритма редукции к графу ожидания транзакций

Предположим теперь, что нам удалось найти цикл в графе ожидания транзакций. Что делать теперь?




Начало  Назад  Вперед



Книжный магазин