55、顺序一致性：分布式共享内存的一致性条件探究

顺序一致性：分布式共享内存的一致性条件探究

1. 顺序一致性概述

顺序一致性是分布式共享内存的一种一致性条件，它比原子性（线性化）更弱。直观来说，若一组进程访问并发对象的执行结果能通过在单处理器系统上执行（借助调度器）产生，那么该计算就是顺序一致的。这意味着在顺序一致的执行中，所有进程的操作看起来像是按某种顺序依次执行的，且每个进程的操作在这个总顺序中按其程序指定的顺序出现。

1.1 形式化定义

1.1.1 顺序一致的计算

一个计算 OP 是顺序一致的，需满足存在一个顺序计算 S，使得：
- OP 和 S 等价（即没有进程能区分 OP 和 S）。
- S 是合法的（尊重每个对象的规范）。

原子性是顺序一致性加上一个与实时顺序相关的条件。任何原子性的计算必然是顺序一致的，但反之不成立。

例如，涉及两个进程和两个寄存器 R、R′ 的计算，序列 S = R.writej(1),R′.writej(5),R.readj() →1,R.writei(2),R′.readi() →5,R.readi() →2 是合法的，且尊重每个进程的操作顺序，所以该计算是顺序一致的，但不尊重不同进程操作的实时发生顺序，因此不是原子的。

1.1.2 顺序一致的对象

给定一个计算 OP 和一个对象 X，如果 OP|X（即从 OP 中去除所有不在 X 上的操作）是顺序一致的，那么对象 X 在 OP 中就是顺序一致的。

1.2 顺序一致性不是局部属性

原子一致性是局部属性，原子对象可以自由组合，但顺序一致对象并非如此。