diff --git a/dev/epaxos_exec.md b/dev/epaxos_exec.md new file mode 100644 index 0000000..1281a93 --- /dev/null +++ b/dev/epaxos_exec.md @@ -0,0 +1,122 @@ +# Instance + +这里仅列出`execution`需要用到的变量 + +```go +type Instance struct { + Deps [ReplicaCount]int32 + Index int + Lowlink int + Seq int +} +``` + +- `Deps`：表示当前`instance`所依赖的其它`Replica`上的`instance id` + + - `Deps[0]`表示依赖`Replica 0`上的的`instance id` + + - `Deps[1]`表示依赖`Replica 1`上的的`instance id` + + - `Deps[2]`表示依赖`Replica 2`上的的`instance id` + +- `Index`：用于使用`Tarjan`算法寻找强连通分量的节点搜索次序编号，`=0`表示此节点没有被访问过 + +- `Lowlink`：`Tarjan`算法中节点或节点的子树能够追溯到的最早的栈中节点的次序号 + +- `Seq`：用于强连通分量定序 + +# 看下执行过程 + +例如下面是一个`ins`的依赖图 + +``` +ins1---------->ins3---------->ins5 + ^ | | + | | | + | | | + | | | + | V V +ins2<----------ins4---------->ins6 +``` + +采用`Tarjan`算法搜索图中的强连通分量`SCC:Strongly Connected Components`，该算法有两个重要的数组 + +- DFN[]：全称`Depth First Number`，表示节点被搜索到的次序编号，对应`struct Instance`中`Index` + +- LOW[]：表示节点或者节点的子树能够追溯到的最早的栈中节点的次序编号，对应`struct Instance`中`Lowlink` + +下面来展示一下执行过程，这里使用`DFN`(`struct Instance`中`Index`)，`LOW`(`struct Instance`中`Lowlink`) + +- 从`ins1`开始`DFS`(`Depth First Search`)遍历, 比如顺序是`ins1->ins3->ins5->ins6`，依次入栈，如下 + +``` +----------- +| ins6 |->DFN:4 LOW:4 +----------- +| ins5 |->DFN:3 LOW:3 +----------- +| ins3 |->DFN:2 LOW:2 +----------- +| ins1 |->DFN:1 LOW:1 +----------- +``` + +- 搜索到`ins6`发现没有边可搜索，这个时候退栈发现`DFN:4==LOW:4`，说明`ins6`是一个强连通分量，这个时候去`exec ins6` + +- 同理`ins5`也是一个强连通分量，`exec ins5`之后，这个时候栈如下 + +``` +----------- +| ins3 |->DFN:2 LOW:2 +----------- +| ins1 |->DFN:1 LOW:1 +----------- +``` + +- 出栈到`ins3`，继续搜索`ins4`并加入栈 + +- 继续搜索`ins2`，由于`ins2`有边指向`ins1`，`ins1`还在栈里面，这个时候`ins2`的`LOW`取`ins1`的`LOW`，也就是`1`，栈如下 + +``` +----------- +| ins2 |->DFN:6 LOW:1 +----------- +| ins4 |->DFN:5 LOW:5 +----------- +| ins3 |->DFN:2 LOW:2 +----------- +| ins1 |->DFN:1 LOW:1 +----------- +``` + +- 这个时候，所有节点已经搜索完成，开始出栈，出栈会修改`LOW`的值，取看到的最小值，如下 + +``` +----------- +| ins2 |->DFN:6 LOW:1 +----------- +| ins4 |->DFN:5 LOW:1 +----------- +| ins3 |->DFN:2 LOW:1 +----------- +| ins1 |->DFN:1 LOW:1 +----------- +``` + +- 我们需要找到一个节点`DFN=LOW`，也就是这个强连通分量的根，上述例子中就是`ins1`，栈里面的元素集合就是一个强连通分量，这里是 + `ins1 ins2 ins3 ins4` + +# 强连通分量定序 + +- 强连通分量中节点是相互可达的，也就是相互依赖，但是我们需要保证强连通分量中的`ins`执行顺序在每个`Replica`中保持一致，采用的 + 方式是通过`ins`中`Seq`进行排序，排序的结果也就是`ins`的执行顺序 + +# 其它实现细节 + +- 每个`Replica`保存了其`execution`后最大的`ins id`，定义为`ExecedUpTo` + +- 比如`ins1(Replica1)->ins10(Replica2)`，实际上`Replica2`需要`exec`的是`[ExecedUpTo+1, ins10]`，也可以这样理解 + `ins1(Replica1)`依赖`Replica2`上`ins id`在`[ExecedUpTo+1, ins10]`中的所有`ins` + +- `execution`线程会给当前`Replica`上最小的没有`committed`的`active ins`设置一个超时时间，到达超时时间还没有达到 + `committed`状态，会触发`ins`的恢复流程