Care este definiția exactă a ' atomicitate ' în programare?

Dacă o operațiune X este atomică, asta înseamnă că oricine observă operația o va vedea fie ca nu a fost încă pornită, fie ca finalizată și nu în nicio stare parțial finalizată. Asta este.

Evident, dacă scrieți cod pentru a efectua o operație X, iar alt cod îl poate vedea pe jumătate efectuat sau poate interfera cu aceasta, atunci implementarea operației X nu este atomică.

În unele contexte, o operație „atomică” poate reuși sau eșua; dacă o astfel de operație atomică eșuează, atunci efectul trebuie să fie exact același ca și când operația nu ar fi fost niciodată începută.

Comentarii

• Ca o notă, aceasta înseamnă izolarea în ACID, nu ceea ce înseamnă Atomicity. ‘ nu este clar dacă definiția este destinată să coincidă / să acopere noțiunea ACID de atomicitate (care nu este ‘ teribil de relevantă pentru codul arbitrar).

Nu sunt sigur că știu o definiție simplă, formală și abstractă a „atomic” pentru un limbaj de programare. Știu multe altele la diferite niveluri de abstractizare și cu privire la diferite subiecte. Știu, de asemenea, unele care par destul de abstracte, dar care au condiții prealabile destul de sofisticate (de exemplu, modele de concomitență). O parte a problemei este că există o mulțime de moduri diferite de a spune că două programe se „comportă” „echivalent” și unele definiții pot respecta noțiuni diferite de „echivalent”.

O schiță (pe care o fac) acum) a unei abordări cu privire la un model de concurență întrepătruns este: Având în vedere o semantică operațională, o secvență de afirmații este executată atomic / div> dacă toate tranzițiile (ale semanticii operaționale) care implică acele afirmații au loc în ordine. O succesiune de afirmații este atomică dacă toate secvențele posibile ale tranzițiilor execută secvența afirmațiilor atomic. Am putea slăbi acest lucru cu un „ parcă ar fi executate atomic” pe care am putea începe să-l formalizăm spunând că toate secvențele posibile de tranziții sunt echivalente ( probabil echivalent observațional) la o succesiune de tranziții care execută afirmațiile atomic.

B în mod asiatic, executat atomic înseamnă că odată ce începem să executăm o secvență de instrucțiuni, nu intercalăm executarea oricărei alte instrucțiuni în execuția secvenței.În ceea ce privește implementarea, acest lucru ar putea însemna că executăm doar un fir la un moment dat, ca într-o implementare de subdiviziune a firelor de timp, iar o succesiune de instrucțiuni executate atomic înseamnă că nu au existat comutatoare de context în timpul executării lor. Definiția de mai sus are o problemă prin faptul că nu „gestionează bine coordonarea între fire. Nu ar avea sens să spunem că comunicarea de-a lungul unui canal între două fire, de exemplu, a fost vreodată atomică. (Adesea vorbim despre operații pe o structură de date ca fiind atomice și acest lucru ar fi probabil mai potrivit pentru acest exemplu. Definiția ar fi specifică structurii de date.)

Pentru exemplul dvs. de program și presupunând o semantică operațională în care o instrucțiune print ar putea fi tratată într-o singură tranziție, atunci Programul 2 va fi întotdeauna executat atomic și este (destul de banal) atomic. A doua dvs. execuție descrie un scenariu în care Programul 1 este executat atomic, în timp ce prima dvs. nu. Dacă a existat întotdeauna un mecanism care a garantat că a doua ta execuție s-a întâmplat, atunci ai putea spune că Programul 1 (cu acel mecanism) este atomic, dar altfel, probabil, nu ar fi atomic singur.

Așa cum am menționat în comentariu, „atomic” este adesea folosit într-un sens informal și / sau implementat. Prin urmare, ceea ce se intenționează exact este adesea neclar, deși spiritul a ceea ce se intenționează este de obicei clar rezonabil.

Originea veche și întunecată a cuvântului Atomic în programare se referă la o instrucțiune de limbaj de asamblare ATOMIC. În același mod în care un grup de particule individuale (proton, neutron, electron) formează o singură unitate nerompabilă numită atom, în programare ATOMIC se referă la un grup de instrucțiuni de asamblare care formează o singură instrucțiune neîntreruptibilă . Prima instrucțiune de asamblare este ATOMIC, care suspendă toate întreruperile până când întreruperile sunt re-inițiate cu ceva de genul UNATOMIC.

De atunci, cuvântul ATOMIC a fost brutal utilizat în mod abuziv de marketing. Apelarea unei singure instrucțiuni ATOMIC este o prostie.

ATOMIC a fost inițial un acronim, cred că ar fi putut fi „A seT? Of Multiple Instruction Clusters” – îmi pare rău, nu sunt sigur de T, a fost mulți ani.

Comentarii

• Calling a single instruction ATOMIC is just silly bine, au existat atomice transferuri de memorie care implică mai multe cicluri de autobuz, precum și instrucțiuni precum Test And Set .