Co to jest teoria śladu?

Teoria śledzenia dotyczy tego, jak sprzęt i oprogramowanie komputerowe przetwarzają polecenia jednocześnie. Czasami nazywa się to obliczeniami współbieżnymi i można je porównać do idei obliczeń równoległych. Główną ideą współbieżnego przetwarzania danych jest to, że kilka procesów korzysta z tego samego zasobu i są od siebie zależne. Podstawową teorią śledzenia jest idea, że ​​istnieje nieskończona liczba możliwych wzorców i relacji, które mogą tworzyć procesy.

Większość sprzętu komputerowego i języków programowania jest zaprojektowana wokół teorii śladów. Przetwarzanie współbieżne sprawdza, co jest przetwarzane i jak odbywa się działanie przetwarzania. Chociaż jednoczesne procesy wykorzystujące te same zasoby są zwykle od siebie niezależne, mogą one również oddziaływać. Idea współzależnych procesów stanowi rdzeń współbieżnych obliczeń i grafów zależności.

Chociaż każdy proces obliczeniowy może się zdarzyć osobno, wykresy zależności pokazują, które procesy mogą korzystać z tego samego sprzętu lub oprogramowania. Na tych wykresach i obliczeniach czynnik zależny może być oznaczony literą „C” lub „D.” Wykresy zależności pokazują, że jeśli dwa procesy wykorzystują określony czynnik, wówczas inne procesy zawierające identyczne identyfikatory będą również zależne od tego samego czynnika.

Ponieważ teoria śledzenia próbuje wyjaśnić, w jaki sposób zachodzą różne procesy obliczeniowe i polecenia, wykresy zależności nie tylko identyfikują używane zasoby, ale także ścieżki i trasy, jakie podążają te procesy. Ważne jest, aby wziąć pod uwagę, że teoria stwierdza, że ​​istnieje tylko pewna liczba zależności lub relacji, które mogą wystąpić z jednym czynnikiem. Podczas gdy liczba wzorców w obliczeniach równoległych jest nieskończona, tylko wybrana liczba procesów utworzy tę samą zależność lub wykorzysta ten sam zasób.

Teoria śledzenia pokazuje, że równoległe procesy są matematycznie równe sobie. Przypomina to wzięcie dwóch równoległych linii, narysowanie przecinającej się linii i zmierzenie kątów po przeciwnej stronie każdego przecinającego się punktu. Mimo że same linie równoległe się nie przecinają, są one identyczne i mają tę samą wartość. W przypadku równoczesnego obliczania linia przecinająca byłaby równoważna zależności.

Język używany do reprezentowania różnych procesów korzystających z tych samych zależności jest binarny. Na przykład jeden proces może być reprezentowany przez litery „AC”, podczas gdy drugi proces jest reprezentowany przez litery „AB”. Wartość binarna „0” może być przypisana do procesu „AC”, a wartość binarna 1 zostanie przypisana do procesu oznaczonego „AB”.