Notas de Aula - MAC 5755 - Sistemas Operacionais Distribuídos

Aula 21 - 31/10/2001

Transações Atômicas

• Semáforos e locks funcionam bem mas são muito baixo nível, de difícil programação, fácil de cometer erros
• Transações são uma forma mais eficiente de controlar o acesso concorrente a um grupo de recursos
• Exemplo de atualização perdida: Galli, pag. 210, quadro 9.1.
• Operações básicas em transações:
• begin_transaction
• end_transaction
• abort_transaction
• read / receive (ou qualquer outra operação)
• write / send
• Propriedades ACID:
• Atomicidade
• transferência de dinheiro em uma conta corrente é composta por duas operações:
• saque (x, poupança); deposito (x, conta_corrente);
• Consistência
• consistência do sistema é mantida (e.g. quantidade total de dinheiro no banco é constante em transações intra-banco)
• Isolamento
• transações concorrentes não interferem umas com as outras
• exemplo: Tanenbaum 3-17, pag. 149
• Durabilidade
• depois do commit, mudanças são estáveis
• Protocolo Commit de Duas Fases (Two-Phase Commit Protocol)
• Gray (1978)
• usado quando
1. a transação envolve múltiplas partes em nós diferentes de um sistema distribuído
2. todos os nós precisam conhecer o resultado da transação
• fases:
1. preparação para o commit
2. commit
• Transações Aninhadas
• pode-se definir uma árvore de transações e sub-transações
• possibilita melhorias em
• desempenho
• tolerância a falhas
• simplificação da programação
• Implementação de Transações:
1. Área de trabalho provada:
• quando trans. modifica algo, uma cópia é gerada e a trans. passa a enxergar a cópia.
• abort -> joga cópia fora
• commit -> cópia vira versão oficial e passa a ser visível por quem está fora da trans.
2. Write-ahead Log (Lista de Intenções)
• faz as mudanças diretamten com  os dados oficiais
• mas cria um log de tudo
• com o log pode se ir prá trás (rollback) ou prá frente na trans. (Tanenbaum 3-19, pag. 152)
• Dificuldades encontradas para implementação de transações
• leituras e escritas prematuras
• efeito dominó nos aborts (conseqüência de leituras prematuras)

CORBA

• CORBA OTS: Object Transaction Service
• serviço bem completo e sofisticado
• disponível em muitos ORBs mas não todos
• em particular, está implementado no J2EE

Java

• Java Transaction Service (JTS)
• oferece a interface Java: Java Transaction API (JTA) (alto nível)
• implementa o CORBA OTS e usa IIOP em sua comunicação interna (baixo nível)
• Exemplo em Enterprise Java Beans, pacote javax.transaction:

public void withdrawCash(double amount) {
           //primeiro pegamos uma referencia para a transacao deste bean
           UserTransaction ut = context.getUserTransaction();

           try {
              ut.begin();
              updateChecking(amount);
              machineBalance -= amount;
              insertMachine(machineBalance);
              ut.commit();
           } catch (Exception ex) {
               try {
                  ut.rollback();
               } catch (SystemException syex) {
                   throw new EJBException
                      ("Rollback failed: " + syex.getMessage());
               }
               throw new EJBException
                  ("Transaction failed: " + ex.getMessage());
            }
}
 

Referências

• Galli, seções 9.1, 9.2, 9.4, 9.5, 9.6; Tanenbaum, seção 3.4; Orbit's Transactions Page