Was ist Spurentheorie?
Die Spurentheorie bezieht sich darauf, wie Computerhardware und -software Befehle gleichzeitig verarbeiten. Es wird manchmal als Concurrent Computing bezeichnet und kann mit der Idee des Parallel Computing verglichen werden. Die Grundidee von Concurrent Computing besteht darin, dass mehrere Prozesse dieselbe Ressource verwenden und voneinander abhängig sind. Im Zentrum der Spurentheorie steht die Idee, dass es unendlich viele mögliche Muster und Beziehungen gibt, die Prozesse bilden können.
Die meisten Computerhardware- und Programmiersprachen basieren auf der Spurentheorie. Concurrent Computing untersucht, was verarbeitet wird und wie die Verarbeitungsaktivität stattfindet. Gleichzeitige Prozesse, die dieselben Ressourcen verwenden, sind in der Regel unabhängig voneinander, können jedoch auch interagieren. Die Idee von voneinander abhängigen Prozessen bildet den Kern von Concurrent Computing- und Abhängigkeitsgraphen.
Auch wenn jeder Computerprozess separat abläuft, zeigen Abhängigkeitsdiagramme, welche Prozesse möglicherweise dieselbe Hardware oder Software verwenden. In diesen Diagrammen und Berechnungen kann der abhängige Faktor mit dem Buchstaben "C" oder "D" gekennzeichnet sein. Abhängigkeitsdiagramme veranschaulichen, dass, wenn zwei Prozesse einen bestimmten Faktor verwenden, auch andere Prozesse, die identische Bezeichner enthalten, von demselben Faktor abhängig sind.
Da die Trace-Theorie versucht zu erklären, wie verschiedene Rechenprozesse und -befehle ablaufen, identifizieren die Abhängigkeitsgraphen nicht nur, welche Ressourcen verwendet werden, sondern auch die Pfade und Routen, die die Prozesse einnehmen. Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass die Theorie besagt, dass es nur eine bestimmte Anzahl von Abhängigkeiten oder Beziehungen gibt, die mit einem Faktor auftreten können. Während die Anzahl der Muster bei der gleichzeitigen Berechnung unendlich ist, bildet nur eine ausgewählte Anzahl von Prozessen dieselbe Abhängigkeit oder verwendet dieselbe Ressource.
Die Spurentheorie zeigt, dass parallele Prozesse mathematisch gleich sind. Es ähnelt der Idee, zwei parallele Linien zu ziehen, eine Schnittlinie durch diese zu ziehen und die Winkel auf der gegenüberliegenden Seite jedes Schnittpunkts zu messen. Obwohl sich die parallelen Linien selbst nicht schneiden, sind sie identisch und haben denselben Wert. Bei gleichzeitiger Berechnung würde die Schnittlinie einer Abhängigkeit entsprechen.
Die Sprache zur Darstellung der verschiedenen Prozesse, die dieselben Abhängigkeiten verwenden, ist binär. Beispielsweise könnte ein Prozess durch die Buchstaben "AC" dargestellt werden, während ein zweiter Prozess durch die Buchstaben "AB" dargestellt wird. Der Binärwert von "0" könnte dem Prozess "AC" zugewiesen werden, und der Binärwert von 1 würde dem Prozess mit der Bezeichnung "AB" zugewiesen werden.