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path: root/LaTeX/chapters/simulator.tex
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authorPaul Buetow <paul@buetow.org>2008-08-13 01:21:24 +0000
committerPaul Buetow <paul@buetow.org>2008-08-13 01:21:24 +0000
commitf54ba6c064b3a3d78360ef448786f7c0b2d601fd (patch)
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-rw-r--r--LaTeX/chapters/simulator.tex837
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diff --git a/LaTeX/chapters/simulator.tex b/LaTeX/chapters/simulator.tex
index 3c854b3..5a9fc22 100644
--- a/LaTeX/chapters/simulator.tex
+++ b/LaTeX/chapters/simulator.tex
@@ -1,6 +1,6 @@
-\chapter{Der Simulator}
+\chapter{Grafische Benutzeroberfläche (GUI)}
-\section{Grafische Benutzeroberfläche (GUI)}
+\section{Einfacher Modus}
\begin{figure}[h]
\centering
@@ -9,11 +9,13 @@
\label{fig:NeuesFenster}
\end{figure}
-Der Simulator lässt sich mit dem Befehl \textit{java -jar VS-Sim.jar} starten und präsentiert sich danach wie auf Abbildung \ref{fig:NeuesFenster}. Für die Erstellung einer neuen Simulation wird im Menü ``Datei'' (Abbildung \ref{fig:DateiMenue}) der Punkt ``Neue Simulation'' ausgewählt, wo anschließend das Einstellungsfenster für die neue Simulation erscheint. Auf die einzelnen Optionen wird später genauer eingegangen und es werden nun nur die Standardeinstellungen übernommen. Die GUI mit einer frischen Simulation sieht aus wie auf Abbildung \ref{fig:NeuErstellteSimulation}.
+Der Simulator ben\"{o}tigt die JRE 6.0 (1.6) und lässt sich mit dem Befehl \textit{java -jar VS-Sim.jar} starten. Der Simulator präsentiert sich danach so wie auf Abbildung \ref{fig:NeuesFenster}. zu sehen ist. Für die Erstellung einer neuen Simulation wird im Menü ``Datei'' (Abbildung \ref{fig:DateiMenue}.) der Punkt ``Neue Simulation'' ausgewählt, wo anschließend das Einstellungsfenster für die neue Simulation erscheint. Auf die einzelnen Optionen wird später genauer eingegangen und es werden nun nur die Standardeinstellungen übernommen. Die GUI mit einer frischen Simulation sieht aus wie auf Abbildung \ref{fig:NeuErstellteSimulation}.
+
+Standardm\"{a}ßig wird der Simulator im ``einfachen Modus'' gestartet. Daneben gibt es noch einen ``Expertenmodus'', auf welchen sp\"{a}ter eingegangen wird.
\subsubsection{Die Menüzeile}
-Im Datei-Menü (Abbildung \ref{fig:DateiMenue}) lassen sich neue Simulationen erstellen oder die aktuell geöffnete Simulation schließen. Neue Simulationen öffnen sich standardmäßig in einem neuen Tab. Es können allerdings auch neue Simulationsfenster, die wiederum eigene Tabs besitzen, geöffnet oder geschlossen werden. In jedem Tab befindet sich eine von den Anderen vollständig unabhängige Simulation. Es können somit beliebig viele Simulationen parallel ausgeführt werden. Die Menüeinträge ``öffnen'', ``Speichern'' und ``Speichern unter'' dienen für das Laden und Speichern von Simulationen.
+Im Datei-Menü (Abbildung \ref{fig:DateiMenue}.) lassen sich neue Simulationen erstellen oder die aktuell geöffnete Simulation schließen. Neue Simulationen öffnen sich standardmäßig in einem neuen Tab. Es können allerdings auch neue Simulationsfenster, die wiederum eigene Tabs besitzen, geöffnet oder geschlossen werden. In jedem Tab befindet sich eine, von den anderen vollständig unabhängige Simulation. Es können somit beliebig viele Simulationen parallel ausgeführt werden. Die Menüeinträge ``Öffnen'', ``Speichern'' und ``Speichern unter'' dienen für das Laden und Speichern von Simulationen.
\begin{figure}[h]
\centering
@@ -29,13 +31,13 @@ Im Datei-Menü (Abbildung \ref{fig:DateiMenue}) lassen sich neue Simulationen ers
\label{fig:NeuErstellteSimulation}
\end{figure}
-über das Editieren-Menü gelangt der Anwender zu den Simulationseinstellungen, worauf später genauer eingegangen wird. In diesem Menü werden auch alle beteiligten Prozesse zum Editieren aufgelistet. Wählt der Anwender dort einen Prozess aus, dann öffnet sich der dazugehörige Prozesseditor. Auf diesen wird ebenso später genauer eingegangen. Das Simulator-Menü bietet die selben Optionen wie die Toolbar, welche im nächsten Teilkapitel beschrieben wird, an.
+Über das Editieren-Menü gelangt der Anwender zu den Simulationseinstellungen, worauf später genauer eingegangen wird. In diesem Menü werden auch alle beteiligten Prozesse zum Editieren aufgelistet. Wählt der Anwender dort einen Prozess aus, dann öffnet sich der dazugehörige Prozesseditor. Auf diesen wird ebenso später genauer eingegangen. Das Simulator-Menü bietet die selben Optionen wie die Toolbar, welche im nächsten Teilkapitel beschrieben wird, an.
Einige Menüunterpunkte sind erst erreichbar, wenn im aktuellen Fenster bereits eine Simulation erstellt oder geladen wurde.
\subsubsection{Die Toolbar}
-Oben links im Simulator befindet sich die Toolbar (Abbildung \ref{fig:Toolbar}). Die Toolbar enthält die Funktionen die vom Anwender am häufigsten benötigt werden.
+Oben links im Simulator befindet sich die Toolbar (Abbildung \ref{fig:Toolbar}.). Die Toolbar enthält die Funktionen die vom Anwender am häufigsten benötigt werden.
Die Toolbar bietet vier verschiedene Funktionen an:
@@ -64,7 +66,7 @@ Die Toolbar bietet vier verschiedene Funktionen an:
\label{fig:Visualisierung}
\end{figure}
-Mittig rechts befindet sich die grafische Simulationsvisualisierung. Die X-Achse gibt die Zeit in Millisekunden an und auf der Y-Achse sind alle beteiligten Prozesse aufgeführt. Die Demo-Simulation endet nach genau 15 Sekunden. Auf Abbildung \ref{fig:Visualisierung} sind 3 Prozesse (mit den PIDs 1, 2 und 3) dargestellt, die jeweils einen eigenen horizontalen schwarzen Balken besitzen. Auf diesen Prozessbalken kann der Anwender die jeweilige lokale Prozesszeit ablesen. Die vertikale rote Linie stellt die globale Simulationszeit dar.
+Mittig rechts befindet sich die grafische Simulationsvisualisierung. Die X-Achse gibt die Zeit in Millisekunden an und auf der Y-Achse sind alle beteiligten Prozesse aufgeführt. Die Demo-Simulation endet nach genau 15 Sekunden. Auf Abbildung \ref{fig:Visualisierung}. sind 3 Prozesse (mit den PIDs 1, 2 und 3) dargestellt, die jeweils einen eigenen horizontalen schwarzen Balken besitzen. Auf diesen Prozessbalken kann der Anwender die jeweilige lokale Prozesszeit ablesen. Die vertikale rote Linie stellt die globale Simulationszeit dar.
\begin{figure}[h]
\centering
@@ -73,16 +75,16 @@ Mittig rechts befindet sich die grafische Simulationsvisualisierung. Die X-Achse
\label{fig:RechtsklickProzessbalken}
\end{figure}
-Die Prozessbalken dienen auch für Start- und Zielpunkte von Nachrichten. Wenn beispielsweise Prozess 1 eine Nachricht an Prozess 2 verschickt, so wird eine Linie vom einen Prozessbalken zum Anderen gezeichnet. Nachrichten, die ein Prozess an sich selbst verschickt, werden nicht visualisiert. Sie werden aber im Loggfenster (mehr dazu später) protokolliert.
+Die Prozessbalken dienen auch für Start- und Zielpunkte von Nachrichten. Wenn beispielsweise Prozess 1 eine Nachricht an Prozess 2 verschickt, so wird eine Linie vom einen Prozessbalken zum anderen gezeichnet. Nachrichten, die ein Prozess an sich selbst verschicken, werden nicht visualisiert. Sie werden aber im Logfenster (mehr dazu später) protokolliert.
-Eine andere Möglichkeit einen Prozesseditor aufzurufen ist ein Linksklick auf den zum Prozess gehörigen Prozessbalken. Dies muss also nicht immer über das Simulator-Menü geschehen. Ein Rechtsklick hingegen öffnet ein Popup-Fenster mit weiteren Auswahlmöglichkeiten (Abbildung \ref{fig:RechtsklickProzessbalken}). Ein Prozess kann über das Popup-Menü nur während einer laufenden Simulation zu einem Absturz oder einer Wiederbelebung bewegt werden.
+Eine andere Möglichkeit einen Prozesseditor aufzurufen ist ein Linksklick auf den zum Prozess gehörigen Prozessbalken. Dies muss also nicht immer über das Simulator-Menü geschehen. Ein Rechtsklick hingegen öffnet ein Popup-Fenster mit weiteren Auswahlmöglichkeiten (Abbildung \ref{fig:RechtsklickProzessbalken}.). Ein Prozess kann über das Popup-Menü nur während einer laufenden Simulation zu einem Absturz oder einer Wiederbelebung bewegt werden.
-Generell kann die Anzahl der Prozesse nach belieben variieren. Die Dauer der Simulation beträgt mindestens \textit{5} und höchstens \textit{120} Sekunden. Die Simulation endet erst, wenn sie die globale Zeit die angegebene Simulationsendzeit (hier \textit{15} Sekunden) erreicht hat, und nicht, wenn eine lokale Prozesszeit diese Endzeit erreicht.
+Generell kann die Anzahl der Prozesse nach Belieben variieren. Die Dauer der Simulation beträgt mindestens \textit{5} und höchstens \textit{120} Sekunden. Die Simulation endet erst, wenn sie die globale Zeit, die angegebene Simulationsendzeit (hier \textit{15} Sekunden) erreicht hat, und nicht, wenn eine lokale Prozesszeit diese Endzeit erreicht.
\subsubsection{Farbliche Differenzierung}
-Farben helfen dabei die Vorgänge einer Simulation besser zu deuten. Standardmäßig werden die Prozesse (Prozessbalken) und Nachrichten mit den Farben wie in Tabelle \ref{tb:Farben} aufgelistet dargestellt. Dies sind lediglich die Standardfarben, welche über die Einstellungen geändert werden können.
+Farben helfen dabei die Vorgänge einer Simulation besser zu deuten. Standardmäßig werden die Prozesse (Prozessbalken) und Nachrichten mit den Farben, wie in Tabelle \ref{tb:Farben}. aufgelistet, dargestellt. Dies sind lediglich die Standardfarben, welche über die Einstellungen geändert werden können.
\begin{table}
\fbox{
@@ -118,7 +120,7 @@ Farben helfen dabei die Vorgänge einer Simulation besser zu deuten. Standardmäßi
\label{fig:Sidebar}
\end{figure}
-Mithilfe der Sidebar lassen sich Prozessereignisse programmieren. Oben auf Abbildung \ref{fig:Sidebar} ist der zu verwaltende Prozess selektiert (hier mit der PID 1). In dieser Prozessauswahl gibt es auch die Möglichkeit ``Alle Prozesse'' auszuwählen, womit die Ereignisse aller Prozesse gleichzeitig verwaltet werden können. Unter ``Lokale Ereignisse'' versteht man diejenigen Ereignisse, die auftreten, wenn eine bestimmte lokale Zeit des dazugehörigen Prozesses eingetreten ist. Die darunter liegende Ereignistabelle listet alle programmierten Ereignisse (hier noch keine vorhanden) mitsamt Eintrittszeiten sowie den PIDs auf.
+Mit Hilfe der Sidebar lassen sich Prozessereignisse programmieren. Oben auf Abbildung \ref{fig:Sidebar}. ist der zu verwaltende Prozess selektiert (hier mit der PID 1). In dieser Prozessauswahl gibt es auch die Möglichkeit ``Alle Prozesse'' auszuwählen, womit alle programmierten Ereignisse aller Prozesse gleichzeitig dargestellt werden. Unter ``Lokale Ereignisse'' versteht man diejenigen Ereignisse, die auftreten, wenn eine bestimmte lokale Zeit des dazugehörigen Prozesses eingetreten ist. Die darunter liegende Ereignistabelle listet alle programmierten Ereignisse (hier noch keine vorhanden) mitsamt Eintrittszeiten sowie den PIDs auf.
\begin{figure}[h]
\centering
@@ -127,7 +129,7 @@ Mithilfe der Sidebar lassen sich Prozessereignisse programmieren. Oben auf Abbil
\label{fig:SidebarMitEreignissen}
\end{figure}
-Für die Erstellung eines neuen Ereignisses kann der Anwender entweder mit einem Rechtsklick auf einen Prozessbalken (Abbildung \ref{fig:RechtsklickProzessbalken}) klicken und dort ``Lokales Ereignis einfügen'' wählen, oder unterhalb der Ereignistabelle ein Ereignis auswählen (Abbildung \ref{fig:Ereignisauswahl}), im darunter liegenden Textfeld die Ereigniseintrittszeit eintragen und auf ``übernehmen'' gehen. Beispielsweise wurden auf Abbildung \ref{fig:SidebarMitEreignissen} drei Ereignisse hinzugefügt: Absturz nach \textit{123ms}, Wiederbelebung nach \textit{321ms} und erneuter Absturz nach \textit{3000ms} des Prozesses mit der ID 1.
+Für die Erstellung eines neuen Ereignisses kann der Anwender entweder mit einem Rechtsklick auf einen Prozessbalken (Abbildung \ref{fig:RechtsklickProzessbalken}.) klicken und dort ``Lokales Ereignis einfügen'' wählen, oder unterhalb der Ereignistabelle ein Ereignis auswählen (Abbildung \ref{fig:Ereignisauswahl}.), im darunter liegenden Textfeld die Ereigniseintrittszeit eintragen und auf ``Übernehmen'' gehen. Beispielsweise wurden auf Abbildung \ref{fig:SidebarMitEreignissen}. drei Ereignisse hinzugefügt: Absturz nach \textit{123ms}, Wiederbelebung nach \textit{321ms} und erneuter Absturz nach \textit{3000ms} des Prozesses mit der ID 1.
\begin{figure}[h]
\centering
@@ -136,24 +138,24 @@ Für die Erstellung eines neuen Ereignisses kann der Anwender entweder mit einem
\label{fig:Ereignisauswahl}
\end{figure}
-Mit einem Rechtsklick auf den Ereigniseditor lassen sich alle selektierten Ereignisse entweder kopieren oder löschen. Mithilfe der Strg-Taste können auch mehrere Ereignisse gleichzeitig markiert werden. Die Einträge der Spalten für die Zeit und der PID lassen sich nachträglich editieren. Somit besteht eine komfortable Möglichkeit bereits programmierte Ereignisse auf eine andere Zeit zu verschieben oder einen anderen Prozess zuzuweisen. Allerdings sollte der Anwender darauf achten, dass er nach dem ändern der Ereigniseintrittszeit die Enter-Taste betätigt, da sonst die Änderung unwirksam ist.
+Mit einem Rechtsklick auf den Ereigniseditor lassen sich alle selektierten Ereignisse entweder kopieren oder löschen. Mit Hilfe der Strg-Taste können auch mehrere Ereignisse gleichzeitig markiert werden. Die Einträge der Spalten für die Zeit und der PID lassen sich nachträglich editieren. Somit besteht eine komfortable Möglichkeit bereits programmierte Ereignisse auf eine andere Zeit zu verschieben oder einen anderen Prozess zuzuweisen. Allerdings sollte der Anwender darauf achten, dass er nach dem ändern der Ereigniseintrittszeit die Enter-Taste betätigt, da sonst die Änderung unwirksam ist.
-In der Sidebar gibt es neben dem Ereignis-Tab einen weiteren Tab ``Variablen''. Hinter diesem Tab verbirgt sich der Prozesseditor des aktuell ausgewählten Prozesses (Abbildung \ref{fig:NeueSimulationVariablen} links). Dort können alle Variablen des Prozesses editiert werden und ist somit eine weitere Möglichkeit einen Prozesseditor aufzurufen.
+In der Sidebar gibt es neben dem Ereignis-Tab einen weiteren Tab ``Variablen''. Hinter diesem Tab verbirgt sich der Prozesseditor des aktuell ausgewählten Prozesses (Abbildung \ref{fig:NeueSimulationVariablen}. links). Dort können alle Variablen des Prozesses editiert werden und ist somit eine weitere Möglichkeit einen Prozesseditor aufzurufen.
-\subsubsection{Das Loggfenster}
+\subsubsection{Das Logfenster}
\begin{figure}[h]
\centering
\fbox{\includegraphics[width=16.5cm]{images/ss-loggfenster}}
- \caption{Das Loggfenster}
- \label{fig:Loggfenster}
+ \caption{Das Logfenster}
+ \label{fig:Logfenster}
\end{figure}
-Das Loggfenster (Abbildung \ref{fig:NeuErstellteSimulation}, unten) protokolliert in chronologischer Reihenfolge alle eingetroffenen Ereignisse. Auf Abbildung \ref{fig:Loggfenster} ist das Loggfenster nach Erstellung der Demo-Simulation zu sehen, an welcher 3 Prozesse beteiligt sind. Am Anfang eines Loggeintrages wird stets die globale Zeit in Millisekunden protokolliert. Bei jedem Prozess werden ebenso seine lokale Zeiten sowie die Lamport- und die Vektor-Zeitstempel aufgeführt. Hinter den Zeitangaben werden weitere Angaben, wie beispielsweise welche Nachricht mit welchem Inhalt verschickt wurde und welchem Protokoll sie angehört, gemacht. Dies wird später noch anhand von Beispielen demonstriert.
+Das Logfenster (Abbildung \ref{fig:NeuErstellteSimulation}., unten) protokolliert in chronologischer Reihenfolge alle eingetroffenen Ereignisse. Auf Abbildung \ref{fig:Logfenster}. ist das Logfenster nach Erstellung der Demo-Simulation zu sehen, an welcher 3 Prozesse beteiligt sind. Am Anfang eines Logeintrages wird stets die globale Zeit in Millisekunden protokolliert. Bei jedem Prozess werden ebenso seine lokalen Zeiten sowie die Lamport- und die Vektor-Zeitstempel aufgeführt. Hinter den Zeitangaben werden weitere Angaben, wie beispielsweise welche Nachricht mit welchem Inhalt verschickt wurde und welchem Protokoll sie angehört, gemacht. Dies wird später noch anhand von Beispielen demonstriert.
-Mit dem Deaktivieren des Logging-Schalters lässt sich das Loggen von Nachrichten temporär ausstellen. Mit deaktiviertem Loggen werden keine neuen Nachrichten mehr ins Loggfenster geschrieben. Nach Reaktivieren des Schalters werden alle ausgelassenen Nachrichten nachträglich in das Fenster geschrieben. Ein deaktiviertes Loggen kann zu verbessertem Leistungsverhalten des Simulators führen (z.B. kein Rucklen; ist vom verwendeten Computer, auf dem der Simulator läuft, abhängig). Dieser Umstand ist der sehr langsamen Java-Implementierung der JTextArea-Klasse zu verdanken, die schnelle Updates nur sehr träge durchführt.
+Mit dem Deaktivieren des Logging-Schalters lässt sich das Loggen von Nachrichten temporär ausstellen. Mit deaktiviertem Loggen werden keine neuen Nachrichten mehr ins Logfenster geschrieben. Nach Reaktivieren des Schalters werden alle ausgelassenen Nachrichten nachträglich in das Fenster geschrieben. Ein deaktiviertes Loggen kann zu verbessertem Leistungsverhalten des Simulators führen. Dieser Umstand ist der sehr langsamen Java-Implementierung der JTextArea-Klasse zu verdanken, die schnelle Updates nur sehr träge durchführt.
-über den Schalter ``Expertenmodus'' wird der Expertenmodus aktiviert beziehungsweise deaktiviert.
+Über den Schalter ``Expertenmodus'' wird der Expertenmodus aktiviert, beziehungsweise deaktiviert.
\section{Expertenmodus}
@@ -164,17 +166,17 @@ Mit dem Deaktivieren des Logging-Schalters lässt sich das Loggen von Nachrichten
\label{fig:SimulationExpertenmodus}
\end{figure}
-Der Simulator kann in zwei verschiedenen Modi betrieben werden. Es gibt einen einfachen- und einen Expertenmodus. Der Simulator startet standardmäßig im einfachen Modus, sodass sich der Anwender nicht mit der vollen Funktionalität des Simulators auf einmal auseinandersetzen muss. Der einfache Modus ist übersichtlicher, bietet jedoch weniger Funktionen an. Der Expertenmodus eignet sich mehr für erfahrene Anwender und bietet dementsprechend auch mehr Flexibilität. Der Expertenmodus kann über den gleichnamigen Schalter unterhalb des Loggfensters oder über die Simulationseinstellungen aktiviert oder deaktiviert werden. Auf Abbildung \ref{fig:SimulationExpertenmodus} ist der Simulator im Expertenmodus zu sehen. Wenn der Expertenmodus mit dem normalen Modus verglichen wird, dann fallen einige Unterschiede auf:
+Der Simulator kann in zwei verschiedenen Modi betrieben werden. Es gibt einen einfachen und einen Expertenmodus. Der Simulator startet standardmäßig im einfachen Modus, so dass sich der Anwender nicht mit der vollen Funktionalität des Simulators auf einmal auseinandersetzen muss. Der einfache Modus ist übersichtlicher, bietet jedoch weniger Funktionen an. Der Expertenmodus eignet sich mehr für erfahrene Anwender und bietet dementsprechend auch mehr Flexibilität. Der Expertenmodus kann über den gleichnamigen Schalter unterhalb des Logfensters oder über die Simulationseinstellungen aktiviert oder deaktiviert werden. Auf Abbildung \ref{fig:SimulationExpertenmodus}. ist der Simulator im Expertenmodus zu sehen. Wenn der Expertenmodus mit dem einfachen Modus verglichen wird, so fallen einige Unterschiede auf:
\subsubsection{Neue Funktionen in der Sidebar}
-Der erste Unterschied ist in der Sidebar erkennbar (Abbildung \ref{fig:SidebarExpertenmodus}). Dort sind nun, zusätzlich den lokalen Ereignissen, auch globale Ereignisse editierbar. Wie bereits erwähnt sind unter lokale Ereignisse diejenigen Ereignisse zu verstehen, die auftreten, wenn eine bestimmte lokale Zeit des dazugehörigen Prozesses eingetreten ist. Globale Ereignisse hingegen sind diejenigen Ereignisse, die auftreten, wenn eine bestimmte globale Zeit eingetreten ist. Ein globales Ereignis nimmt die globale Zeit- und ein lokales Ereignis die lokale Prozesszeit als Eintrittskriterium. Globale Ereignisse machen somit nur einen Unterschied, wenn sich die lokalen Prozesszeiten von der globalen Zeit unterscheiden.
+Der erste Unterschied ist in der Sidebar erkennbar (Abbildung \ref{fig:SidebarExpertenmodus}.). Dort sind nun, zusätzlich zu den lokalen Ereignissen, auch globale Ereignisse editierbar. Wie bereits erwähnt sind unter lokale Ereignisse diejenigen Ereignisse zu verstehen, die auftreten, wenn eine bestimmte lokale Zeit des dazugehörigen Prozesses eingetreten ist. Globale Ereignisse hingegen sind diejenigen Ereignisse, die auftreten, wenn eine bestimmte globale Zeit eingetreten ist. Ein globales Ereignis nimmt die globale Simulationszeit und ein lokales Ereignis die lokale Prozesszeit als Eintrittskriterium. Globale Ereignisse machen somit nur einen Unterschied, wenn sich die lokalen Prozesszeiten von der globalen Zeit unterscheiden.
Des Weiteren kann der Anwender bei der Programmierung eines neuen Ereignisses direkt die dazugehörige PID selektieren. Im einfachen Modus wurde hier immer standardmäßig die PID des aktuell (in der obersten Combo-Box) ausgewählten Prozesses verwendet (hier mit PID 1).
\subsubsection{Lamportzeit-, Vektorzeit- und Anti-Aliasing Schalter}
-Weitere Unterschiede machen sich unterhalb des Loggfensters bemerkbar. Dort gibt es unter Anderem zwei neue Schalter ``Lamportzeit'' und ``Vektorzeit''. Aktiviert der Anwender einen dieser beiden Schalter, so wird die Lamport- beziehungsweise Vektorzeit in der Visualisierung dargestellt. Damit die Übersichtlichkeit nicht leidet, kann der Anwender nur jeweils einen dieser beiden Schalter zur gleichen Zeit aktiviert haben.
+Weitere Unterschiede machen sich unterhalb des Logfensters bemerkbar. Dort gibt es unter anderem zwei neue Schalter ``Lamportzeit'' und ``Vektorzeit''. Aktiviert der Anwender einen dieser beiden Schalter, so werden die Lamport- beziehungsweise die Vektor-Zeitstempel in der Visualisierung dargestellt. Damit die Übersichtlichkeit nicht leidet, kann der Anwender nur jeweils einen dieser beiden Schalter zur gleichen Zeit aktiviert haben.
\begin{figure}[h]
\centering
@@ -183,15 +185,15 @@ Weitere Unterschiede machen sich unterhalb des Loggfensters bemerkbar. Dort gibt
\label{fig:SidebarExpertenmodus}
\end{figure}
-Der Anti-Aliasing-Schalter ermöglicht dem Anwender Anti-Aliasing zu aktivieren beziehungsweise zu deaktivieren. Mit Anti-Aliasing werden alle Grafiken der Visualisierung gerundet dargestellt. Aus Performance-gründen ist Anti-Aliasing standardmäßig nicht aktiv.
+Der Anti-Aliasing-Schalter ermöglicht dem Anwender Anti-Aliasing zu aktivieren beziehungsweise zu deaktivieren. Mit Anti-Aliasing werden alle Grafiken der Visualisierung gerundet dargestellt. Aus Performance-Gründen ist Anti-Aliasing standardmäßig nicht aktiv.
-\subsubsection{Der Loggfilter}
+\subsubsection{Der Logfilter}
-Je komplexer eine Simulation wird, desto unübersichtlicher werden die Einträge im Loggfenster. Hier fällt es zunehmend schwerer die Übersicht aller Ereignisse zu behalten. Um dem entgegenzuwirken gibt es im Expertenmodus einen Loggfilter, welcher es ermöglicht nur die wesentlichen Daten aus den Loggs zu filtern.
+Je komplexer eine Simulation wird, desto unübersichtlicher werden die Einträge im Logfenster. Hier fällt es zunehmend schwerer die Übersicht aller Ereignisse zu behalten. Um dem entgegenzuwirken gibt es im Expertenmodus einen Logfilter, welcher es ermöglicht nur die wesentlichen Daten aus den Logs zu filtern.
-Der Loggfilter wird anhand dem dazugehörigen Schalter ``Filter'' aktiviert und deaktiviert. In der dahinterliegenden Eingabezeile kann ein regulärer Ausdruck in Java-Syntax angegeben werden. Beispielsweise werden mit ``\textit{PID: (1|2)}'' nur Loggzeilen angezeigt, die entweder ``\textit{PID: 1}'' oder ``\textit{PID: 2}'' beinhalten. Alle anderen Zeilen, die zum Beispiel nur ``\textit{PID: 3}'' beinhalten, werden dabei nicht angezeigt. Mit Loggfilter werden nur die Loggzeilen angezeigt, auf die der angegebene reguläre Ausdruck passt. Der Loggfilter kann auch nachträglich aktiviert werden, da bereits protokollierte Ereignisse nach jeder Filteränderung erneut gefiltert werden.
+Der Logfilter wird anhand des dazugehörigen Schalters ``Filter'' aktiviert und deaktiviert. In der dahinterliegenden Eingabezeile kann ein regulärer Ausdruck in Java-Syntax, beschrieben in \cite{Regexp}, angegeben werden. Beispielsweise werden mit ``\textit{PID: (1|2)}'' nur Logzeilen angezeigt, die entweder ``\textit{PID: 1}'' oder ``\textit{PID: 2}'' beinhalten. Alle anderen Zeilen, die zum Beispiel nur ``\textit{PID: 3}'' beinhalten, werden dabei nicht angezeigt. Mit Logfilter werden nur die Logzeilen angezeigt, auf die der angegebene reguläre Ausdruck passt. Der Logfilter kann auch nachträglich aktiviert werden, da bereits protokollierte Ereignisse nach jeder Filteränderung erneut gefiltert werden.
-Der Loggfilter kann auch während einer laufenden Simulation verwendet werden. Bei Filterdeaktivierung werden alle Nachrichten wieder dargestellt. Loggnachrichten, die aufgrund des Filters noch nie angezeigt wurden, werden dann nachträglich angezeigt.
+Der Logfilter kann auch während einer laufenden Simulation verwendet werden. Bei Filterdeaktivierung werden alle Nachrichten wieder dargestellt. Lognachrichten, die aufgrund des Filters noch nie angezeigt wurden, werden dann nachträglich angezeigt.
\begin{figure}[h]
\centering
@@ -202,11 +204,11 @@ Der Loggfilter kann auch während einer laufenden Simulation verwendet werden. Be
\section{Ereignisse}
-Es wird zwischen zwei Haupttypen von Ereignissen unterschieden: Programmierbare Ereignisse und nicht programmierbare Ereignisse. Programmierbare Ereignisse lassen sich im Ereigniseditor programmieren und editieren und deren Eintrittszeiten hängen von den lokalen Prozessuhren oder der globalen Uhr ab. Nicht-programmierbare Ereignisse lassen sich hingegen nicht im Ereigniseditor programmieren und treten nicht wegen einer bestimmten Uhrzeit ein, sondern aufgrund anderer Gegebenheiten wie zum Beispiel das Eintreffen einer Nachricht oder das Ausführen einer Aktion aufgrund eines Weckers, worauf später nochmal genauer eingegangen wird.
+Es wird zwischen zwei Haupttypen von Ereignissen unterschieden: Programmierbare Ereignisse und nicht programmierbare Ereignisse. Programmierbare Ereignisse lassen sich im Ereigniseditor programmieren und editieren und deren Eintrittszeiten hängen von den lokalen Prozessuhren oder der globalen Uhr ab. Nicht programmierbare Ereignisse lassen sich hingegen nicht im Ereigniseditor programmieren und treten nicht wegen einer bestimmten Uhrzeit ein, sondern aufgrund anderer Gegebenheiten wie zum Beispiel das Eintreffen einer Nachricht oder das Ausführen einer Aktion aufgrund eines Weckers, worauf später nochmal genauer eingegangen wird.
\subsubsection{Prozessabsturz- und Wiederbelebung (programmierbar)}
-Die beiden einfachsten Ereignisse sind ``Prozessabsturz'' sowie ``Prozesswiederbelebung''. Wenn ein Prozess abgestürzt ist, so wird sein Prozessbalken in rot dargestellt. Ein abgestürzter Prozess kann keine weiteren Ereignisse mehr verarbeiten und wenn bei ihm eine Nachricht eintrifft, dann kann sie nicht verarbeitet werden und geht deshalb verloren. Die einzige Ausnahme bildet ein Wiederbelebungsereignis. Ein abgestürzter Prozess kann nichts, außer wiederbelebt werden. Während eines Prozessabsturzes läuft die lokale Prozessuhr, abgesehen der Lamport- und Vektor-Uhren, normal weiter. Das heißt es besteht die Möglichkeit, dass ein Prozess einige seiner Ereignisse gar nicht ausführt, da er zu den Ereigniseintrittszeiten abgestürzt ist. Wenn im echten Leben ein Computer abstürzt oder abgeschaltet wird, dann läuft seine Hardware-Uhr unabhängig vom Betriebssystem auch weiter.
+Die beiden einfachsten Ereignisse sind ``Prozessabsturz'' sowie ``Prozesswiederbelebung''. Wenn ein Prozess abgestürzt ist, so wird sein Prozessbalken in rot dargestellt. Ein abgestürzter Prozess kann keine weiteren Ereignisse mehr verarbeiten und wenn bei ihm eine Nachricht eintrifft, dann kann sie nicht verarbeitet werden und geht deshalb verloren. Die einzige Ausnahme bietet ein Wiederbelebungsereignis. Ein abgestürzter Prozess kann nichts, außer wiederbelebt werden. Während eines Prozessabsturzes läuft die lokale Prozessuhr, abgesehen von den Lamport- und Vektor-Zeitstempel, normal weiter. Das heißt, es besteht die Möglichkeit, dass ein Prozess einige seiner Ereignisse gar nicht ausführt, da er zu den Ereigniseintrittszeiten abgestürzt ist. Wenn im echten Leben ein Computer abstürzt oder abgeschaltet wird, dann läuft seine Hardware-Uhr unabhängig vom Betriebssystem auch weiter.
\subsubsection{Aktivierung und Deaktivierung von Protokollen sowie Starten von Anfragen (programmierbar)}
Es ist bereits bekannt, dass ein Prozess mehrere Protokolle client- und auch serverseitig unterstützen kann. Welches Protokoll von einem Prozess unterstützt wird, kann der Anwender anhand von Protokollaktivierungs- und Protokolldeaktivierungsereignissen konfigurieren. Somit besteht die Möglichkeit, dass ein gegebener Prozess ein bestimmtes Protokoll erst zu einem bestimmten Zeitpunkt unterstützt und gegebenenfalls ein anderes Protokoll ablöst. Jedes Protokoll kann entweder server- oder clientseitig aktiviert beziehungsweise deaktiviert werden. Welche Protokolle es gibt wird später behandelt. Der Anwender hat somit die Auswahl zwischen fünf verschiedenen Protokollereignistypen:
@@ -219,11 +221,11 @@ Es ist bereits bekannt, dass ein Prozess mehrere Protokolle client- und auch ser
\item Starten einer Client/Server-Anfrage eines gegebenen Protokolls
\end{itemize}
-Ob sich das Ereignis für das Starten einer Anfrage auf einen Client oder einen Server bezieht, hängt vom verwendeten Protokoll ab. Es gibt Protokolle, wo der Client die Anfragen starten muss, und es gibt Protokolle, wo der Server diese Aufgabe übernimmt. Beispielsweise startet bei dem ``Ping-Pong Protokoll'' der Client- und bei dem ``Commit-Protokollen'' der Server immer die Anfragen. Es gibt kein Protokoll, wo der Client und der Server jeweils Anfragen starten können.
+Ob sich das Ereignis für das Starten einer Anfrage auf einen Client oder einen Server bezieht, hängt vom verwendeten Protokoll ab. Es gibt Protokolle, wo der Client die Anfragen starten muss, und es gibt Protokolle, wo der Server diese Aufgabe übernimmt. Beispielsweise startet bei dem ``Ping-Pong Protokoll'' der Client und bei dem ``Commit-Protokollen'' der Server immer die Anfragen. Es gibt kein Protokoll, wo der Client und der Server jeweils Anfragen starten können.
\subsubsection{Nachrichtenempfang sowie Antwortnachrichten (nicht-programmierbar)}
-Nachdem ein Prozess eine Nachricht empfängt wird zuerst überprüft, ob er das dazugehörige Protokoll unterstützt. Wenn der Prozess das Protokoll unterstützt wird geschaut, ob es sich um eine Client- oder eine Servernachricht handelt. Wenn es sich um eine Clientnachricht handelt, so muss der Empfängerprozess das Protokoll serverseitig unterstützen und virce versa. Wenn alles passt, dann führt der Empfängerprozess die vom Protokoll definierten Aktionen aus. In der Regel berechnet der Prozess einen bestimmten Wert und schickt ihn über eine Antwortnachricht zurück. Es können aber auch beliebig andere Aktionen ausgeführt werden. Welche dies sind hängt vom Protokoll ab.
+Nachdem ein Prozess eine Nachricht empfängt wird zuerst überprüft, ob er das dazugehörige Protokoll unterstützt. Wenn der Prozess das Protokoll unterstützt, wird geschaut, ob es sich um eine Client- oder eine Servernachricht handelt. Wenn es sich um eine Clientnachricht handelt, so muss der Empfängerprozess das Protokoll serverseitig unterstützen und virce versa. Wenn alles passt, dann führt der Empfängerprozess die vom Protokoll definierten Aktionen aus. In der Regel berechnet der Prozess einen bestimmten Wert und schickt ihn über eine Antwortnachricht zurück. Es können aber auch beliebig andere Aktionen ausgeführt werden. Welche dies sind hängt vom Protokoll ab.
\subsubsection{Callback-Ereignisse (nicht-programmierbar)}
@@ -268,12 +270,12 @@ In diesem Abschnitt wird genauer auf die möglichen Konfigurationsmöglichkeiten e
\end{figure}
-Der Simulator unterscheidet zwischen mehreren Datentypen, in denen die einstellbaren Variablen vorliegen können (Tabelle \ref{tb:VariablenDatentypen}). Jede Variable besitzt einen Namen, einen Wert und eine optionale Beschreibung. Wenn eine Variablenbeschreibung vorhanden ist, so wird sie anstelle des Variablennamen in einem Editor (mehr zu Editoren später) angezeigt. Der Variablenname wird vom Simulator lediglich für die interne Verwendung benötigt. Im folgenden bedeutet \textit{Typ: varname = wert}, dass die Variable vom Typ \textit{Typ} ist, der interne Variablenname \textit{varname} lautet, und standardmäßig den Wert \textit{wert} zugewiesen hat. Vom Anwender lassen sich lediglich die Variablenwerte, jedoch nicht die Variablentypen, Variablennamen und Beschreibungen ändern.
+Der Simulator unterscheidet zwischen mehreren Datentypen, in denen die einstellbaren Variablen vorliegen können (Tabelle \ref{tb:VariablenDatentypen}.). Jede Variable besitzt einen Namen, einen Wert und eine optionale Beschreibung. Wenn eine Variablenbeschreibung vorhanden ist, so wird sie anstelle des Variablennamen in einem Editor (mehr zu Editoren später) angezeigt. Der Variablenname wird vom Simulator lediglich für die interne Verwendung benötigt. Im folgenden bedeutet \textit{Typ: varname = wert}, dass die Variable vom Typ \textit{Typ} ist, der interne Variablenname \textit{varname} lautet, und standardmäßig den Wert \textit{wert} zugewiesen hat. Vom Anwender lassen sich lediglich die Variablenwerte, jedoch nicht die Variablentypen, Variablennamen und Beschreibungen ändern.
\subsection{Simulationseinstellungen}
-Beim Erstellen einer neuen Simulation erscheint zunächst das dazugehörige Einstellungsfenster (Abbildung \ref{fig:Simulationseinstellungen}). In der Regel reicht es, wenn der Anwender hier, bis auf die Anzahl beteiligter Prozesse, die Standardwerte übernimmt. Es besteht auch die Möglichkeit die Einstellungen nachträglich zu editieren, indem das Einstellungsfenster via ``Editieren $\rightarrow$ Einstellungen'' erneut aufgerufen wird.
+Beim Erstellen einer neuen Simulation erscheint zunächst das dazugehörige Einstellungsfenster (Abbildung \ref{fig:Simulationseinstellungen}.). In der Regel reicht es, wenn der Anwender hier, bis auf die Anzahl beteiligter Prozesse, die Standardwerte übernimmt. Es besteht auch die Möglichkeit die Einstellungen nachträglich zu editieren, indem das Einstellungsfenster via ``Editieren $\rightarrow$ Einstellungen'' erneut aufgerufen wird.
Im Folgenden werden alle in den Simulationseinstellungen verfügbaren Variablen beschrieben. Die Klammern geben die Typen, Namen und die Standardwerte an, in denen die Variablen vorliegen.
@@ -287,15 +289,15 @@ Im Folgenden werden alle in den Simulationseinstellungen verfügbaren Variablen b
\begin{itemize}
\item \textbf{Prozesse empfangen eigene Nachrichten} \textit{(Boolean: sim.message.own.recv = false)}: Standardmäßig können Prozesse keine Nachrichten empfangen, die sie selbst verschickt haben. Dies trägt zur Übersichtlichkeit der Simulation bei. Wenn diese Variable jedoch auf \textit{true} gesetzt wird, dann kann ein Prozess auch selbst verschickte Nachrichten empfangen und auf diese ebenso antworten. Die Zeit für das Versenden und Empfangen einer Nachricht an sich selbst beträgt jedoch stets \textit{0ms}. Diese Variable sollte mit Vorsicht verwendet werden, da bedingt durch den \textit{0ms} Endlosschleifen entstehen können.
- \item \textbf{Mittelwerte der Nachrichtenverlustwahrscheinlichkeiten bilden} \textit{(Boolean: sim.message.prob.mean = true)}: Jede Nachricht die verschickt wird hat, je nach Einstellungen, eine vom verschickenden Prozess abhängige zufällige Verlustwahrscheinlichkeit. Wenn diese Option aktiviert ist, so wird hier der Mittelwert aus den Verlustwahrscheinlichkeiten vom Sender- und Empfängerprozess gebildet. Ansonsten wird stets die Verlustwahrscheinlichkeit, die beim Senderprozesses angegeben wurde, verwendet.
- \item \textbf{Mittelwerte der Übertragungszeiten bilden} \textit{(Boolean: sim.message.sendingtime.mean = true)}: Jede Nachricht die verschickt wird hat, je nach Einstellungen, eine vom verschickenden Prozess abhängige zufällige Übertragungszeit bis sie ihr Ziel erreicht (siehe Prozesseinstellungen später). Wenn diese Option aktiviert ist, so wird der Mittelwert vom Sender- und Empfängerprozess gebildet. Ansonsten wird stets die Übertragungszeit, die beim Senderprozesses angegeben wurde, verwendet.
+ \item \textbf{Mittelwerte der Nachrichtenverlustwahrscheinlichkeiten bilden} \textit{(Boolean: sim.message.prob.mean = true)}: Jede Nachricht, die verschickt wird, hat, je nach Einstellungen, eine vom verschickenden Prozess abhängige zufällige Verlustwahrscheinlichkeit. Wenn diese Option aktiviert ist, so wird hier der Mittelwert aus den Verlustwahrscheinlichkeiten vom Sender- und Empfängerprozess gebildet. Ansonsten wird stets die Verlustwahrscheinlichkeit, die beim Senderprozesses angegeben wurde, verwendet.
+ \item \textbf{Mittelwerte der Übertragungszeiten bilden} \textit{(Boolean: sim.message.sendingtime.mean = true)}: Jede Nachricht, die verschickt wird, hat, je nach Einstellungen, eine vom verschickenden Prozess abhängige zufällige Übertragungszeit bis sie ihr Ziel erreicht (siehe Prozesseinstellungen später). Wenn diese Option aktiviert ist, so wird der Mittelwert vom Sender- und Empfängerprozess gebildet. Ansonsten wird stets die Übertragungszeit, die beim Senderprozesses angegeben wurde, verwendet.
\item \textbf{Nur relevante Nachrichten anzeigen} \textit{(Boolean: sim.messages.relevant = true)}: Wenn nur alle relevanten Nachrichten angezeigt werden, dann werden Nachrichten an einen Prozess die er selbst nicht verarbeiten kann, weil er das dazugehörige Protokoll nicht unterstützt, nicht angezeigt. Dies verbessert die Übersicht.
- \item \textbf{Expertenmodus aktivieren} \textit{(Boolean: sim.mode.expert = false)}: Hier lässt sich der Expertenmodus aktivieren beziehungsweise deaktivieren. Alternativ kann dies über den gleichnamigen Schalter unterhalb des Loggfensters geschehen.
+ \item \textbf{Expertenmodus aktivieren} \textit{(Boolean: sim.mode.expert = false)}: Hier lässt sich der Expertenmodus aktivieren beziehungsweise deaktivieren. Alternativ kann dies über den gleichnamigen Schalter unterhalb des Logfensters geschehen.
\item \textbf{Simulation periodisch wiederholen} \textit{(Boolean: sim.periodic = false)}: Wenn diese Variable auf \textit{true} gesetzt ist, dann wird die Simulation jedes Mal nach Ablauf automatisch erneut gestartet.
- \item \textbf{Lamportzeiten betreffen alle Ereignisse} \textit{(Boolean: sim.update.lamporttime.all = false)}: Wenn diese Variable auf \textit{true} gesetzt ist, dann werden bei jedem Ereignis alle Lamportzeitstempel aller Prozesse jeweils inkrementiert. Bei einem Wert \textit{false} inkrementieren sich die Lamportzeitstempel jeweils nur, wenn eine Nachricht empfangen oder verschickt wurde.
+ \item \textbf{Lamportzeiten betreffen alle Ereignisse} \textit{(Boolean: sim.update.lamporttime.all = false)}: Wenn diese Variable auf \textit{true} gesetzt ist, dann werden bei jedem Ereignis alle Lamport-Zeitstempel aller Prozesse jeweils inkrementiert. Bei einem Wert \textit{false} inkrementieren sich die Lamport-Zeitstempel jeweils nur, wenn eine Nachricht empfangen oder verschickt wurde.
\item \textbf{Vektorzeiten betreffen alle Ereignisse} \textit{(Boolean: sim.update.vectortime.all = false)}: Wenn diese Variable auf \textit{true} gesetzt ist, dann werden bei jedem Ereignis alle Vektor-Zeitstempel aller Prozesse jeweils inkrementiert. Bei einem Wert \textit{false} inkrementieren sich die Vektor-Zeitstempel jeweils nur, wenn eine Nachricht empfangen oder verschickt wurde.
- Lamport- und Vektorzeitstempel werden später anhand eines Beispiels verdeutlicht.
+ Lamport- und Vektor-Zeitstempel werden später anhand eines Beispiels verdeutlicht.
\item \textbf{Abspielgeschwindigkeit der Simulation} \textit{(Float: sim.clock.speed = 0.5)}: Gibt den Faktor der Simulationsabspielgeschindigkeit an. Wenn als Faktor \textit{1} gewählt wird, dann dauert eine simulierte Sekunde so lange wie eine echte Sekunde. Der Faktor \textit{0.5} gibt somit an, dass die Simulation mit halber Echtzeitgschwindigkeit abgespielt wird.
\item \textbf{Anzahl der Prozesse} \textit{(Integer: sim.process.num = 3)}: Gibt die Anzahl beteiligter Prozesse an. Der Anwender kann auch nachträglich via Rechtsklick auf den Prozessbalken den jeweiligen Prozess aus der Simulation entfernen oder weitere Prozesse hinzufügen.
\item \textbf{Dauer der Simulation} \textit{(Integer: sim.seconds = 15)}: Gibt die Dauer der Simulation in Sekunden an.
@@ -362,758 +364,5 @@ Im selben Fenster (im Prozesseditor) lassen sich auch die Protokollvariablen edi
\label{tb:Farbeinstellungen}
\end{table}
-Im Expertenmodus lassen sich zusätzliche Variablen, wie beispielsweise diverse Farbwerte und Anzahl oder Pixel verschiedener der GUI-Elemente, editieren. Auf Abbildung \ref{fig:SimulationseinstellungenExperten} sieht der Anwender alle einstellbaren Farben. Die fett-gedruckten Schlüssel in Tabelle \ref{tb:Farbeinstellungen} dienen nur als Standardwerte für die neu zu erstellenden Prozesse und sind auch jeweils in den Prozesseinstellungen für jeden Prozess separat editierbar.
-
-\newpage
-\section{Protokolle}
-
-Im Folgenden werden alle verfügbaren Protokolle behandelt. Wie bereits beschrieben wird bei Protokollen zwischen Server- und Clientseite unterschieden. Server können auf Clientnachrichten, und Client auf Servernachrichten antworten. Jeder Prozess kann beliebig viele Protokolle sowohl clientseitig als auch serverseitig unterstützen. Theoretisch ist es auch möglich, dass ein Prozess für ein bestimmtes Protokoll gleichzeitig der Server und der Client ist. Der Anwender kann auch weitere eigene Protokolle in der Programmiersprache Java mittels einer speziellen API (Application Programming Interface) erstellen. Wie eigene Protokolle erstellt werden können wird später behandelt.
-
-Im mitgelieferten Verzeichnis \textit{saved-simulations} befinden sich alle Beispielsimulationen zum Selbst probieren als \textit{.dat} (Java-Serialisierungsobjekt) abgespeichert.
-
-\subsection{Beispiel (Dummy) Protokoll}
-
-Das Dummy-Protokoll dient lediglich als leeres Template für die Erstellung eigener Protokolle. Bei der Verwendung des Dummy-Protokolls werden bei Ereignissen lediglich Loggnachrichten ausgegeben. Es werden aber keine weiteren Aktionen ausgeführt.
-
-\newpage
-\subsection{Das Ping-Pong Protokoll \small{\textit{(ping-pong.dat, ping-pong-sturm.dat)}}}
-
-\begin{figure}[h]
- \centering
- \fbox{\includegraphics[width=10cm]{images/ss-protokoll-ping-pong}}
- \caption{Das Ping-Pong Protokoll}
- \label{fig:PingPongProto}
-\end{figure}
-
-Bei dem Ping-Pong Protokoll (Abbildung \ref{fig:PingPongProto}) werden zwischen zwei Prozessen, Client P1 und Server P2, ständig Nachrichten hin- und hergeschickt. Der Ping-Pong Client startet die erste Anfrage, worauf der Server dem Client antwortet. Auf diese Antwort wird vom Client ebenfalls geantwortet und so weiter. Jeder Nachricht wird ein Zähler mitgeschickt, der bei jeder Station um eins inkrementiert- und jeweils im Loggfenster protokolliert wird. In Tabelle \ref{tb:PingPongTasks} sind alle für dieses Beispiel programmierten Ereignisse aufgeführt.
-
-\begin{figure}[h]
- \centering
- \fbox{\includegraphics[width=10cm]{images/ss-protokoll-ping-pong-sturm}}
- \caption{Das Ping-Pong Protokoll (Sturm)}
- \label{fig:PingPongSturmProto}
-\end{figure}
-
-Wichtig ist, dass Prozess 1 seinen Ping-Pong Client aktiviert, bevor er eine Ping-Pong Clientanfrage startet! Wenn die Eintrittszeiten für die Aktivierung des Protokolls und das Starten der Anfrage identisch sind, so ordnet der Task-Manager (mehr dazu später) diese Ereignisse automatisch in der richtigen Reihenfolge an. Wenn der Ping-Pong Client nicht aktiviert werden würde, dann könnte P1 auch keine Ping-Pong Anfrage starten. Bevor ein Prozess eine Anfrage starten kann, muss er das dazugehörige Protokoll unterstützen beziehungsweise aktiviert haben. Dies gilt natürlich für alle anderen Protokolle analog. Anhand diesem Beispiel ist erkennbar, dass die noch nicht ausgelieferte Nachrichten grün eingefärbt ist. Alle ausgelieferten Nachrichten tragen bereits die Farbe Blau.
-
-Werden die Ereignisse wie in Tabelle \ref{tb:PingPongSturmTasks} abgeändert, so lässt sich ein Ping-Pong Sturm realisieren. Dort wurde ein neuer Prozess 3 eingeführt, der als zusätzlicher Ping-Pong Server agiert. Da auf jede Clientnachricht stets zwei Serverantworten folgen, verdoppelt sich bei jedem Ping-Pong Durchgang die Anzahl der kursierenden Nachrichten. Auf Abbildung \ref{fig:PingPongSturmProto} ist der dazugehörige Simulationsverlauf bis zum Zeitpunkt \textit{12676ms} dargestellt.
-
-\begin{table}
- \centering
- \fbox{
- \begin{tabular}{c|c|l}
- \textbf{Zeit (ms)} & \textbf{PID} & \textbf{Ereignis} \\
- \hline
- 0 & 1 & Ping Pong Client aktivieren\\
- 0 & 2 & Ping Pong Server aktivieren\\
- 0 & 1 & Ping Pong Clientanfrage starten
- \end{tabular}
- }
- \caption{Programmierte Ping-Pong Ereignisse}
- \label{tb:PingPongTasks}
-\end{table}
-
-\begin{table}
- \centering
- \fbox{
- \begin{tabular}{c|c|l}
- \textbf{Zeit (ms)} & \textbf{PID} & \textbf{Ereignis} \\
- \hline
- 0 & 1 & Ping Pong Client aktivieren\\
- 0 & 2 & Ping Pong Server aktivieren\\
- 0 & 3 & Ping Pong Server aktivieren\\
- 0 & 1 & Ping Pong Clientanfrage starten
- \end{tabular}
- }
- \caption{Programmierte Ping-Pong Ereignisse (Sturm)}
- \label{tb:PingPongSturmTasks}
-\end{table}
-
-\newpage
-
-\begin{table}
- \centering
- \fbox{
- \begin{tabular}{c|c|l}
- \textbf{Zeit (ms)} & \textbf{PID} & \textbf{Ereignis} \\
- \hline
- 0000 & 1 & Broadcast Client aktivieren\\
- 0000 & 2 & Broadcast Client aktivieren\\
- 0000 & 3 & Broadcast Client aktivieren\\
- 0000 & 4 & Broadcast Client aktivieren\\
- 0000 & 5 & Broadcast Client aktivieren\\
- 0000 & 6 & Broadcast Client aktivieren\\
- 0000 & 1 & Broadcast Server aktivieren\\
- 0000 & 2 & Broadcast Server aktivieren\\
- 0000 & 3 & Broadcast Server aktivieren\\
- 0000 & 4 & Broadcast Server aktivieren\\
- 0000 & 5 & Broadcast Server aktivieren\\
- 0000 & 6 & Broadcast Server aktivieren\\
- 0000 & 1 & Broadcast Clientanfrage starten\\
- 2500 & 1 & Broadcast Clientanfrage starten
- \end{tabular}
- }
- \caption{Programmierte Broadcast Ereignisse}
- \label{tb:BroadcastSturmTasks}
-\end{table}
-\subsection{Das Broadcast Protokoll \small{\textit{(broadcast.dat)}}}
-
-\begin{figure}[h]
- \centering
- \fbox{\includegraphics[width=10cm]{images/ss-protokoll-broadcast-sturm}}
- \caption{Das Broadcast Protokoll}
- \label{fig:BroadcastSturmProto}
-\end{figure}
-
-Das Broadcast Protokoll verhält sich ähnlich wie das Ping-Pong Protokoll. Der Unterschied besteht darin, dass sich das Protokoll anhand einer eindeutigen Broadcast-ID merkt, welche Nachrichten bereits verschickt wurden. Das Broadcast Protokoll (server- und clientseitig) verschickt alle erhaltenen Nachrichten, sofern sie vom jeweiligen Prozess noch nicht schon einmal verschickt wurden, erneut.
-
-Der Server und der Client unterscheiden sich in diesem Fall nicht und führen bei Ankunft einer Nachricht jeweils die selben Aktionen durch. Somit lässt sich, unter Verwendung mehrerer Prozesse (hier 6), wie auf Abbildung \ref{fig:BroadcastSturmProto}, ein Broadcast erzeugen. P1 ist der Client und startet je eine Anfrage nach \textit{0ms} und \textit{2500ms}. Die Simulationsdauer beträgt hier genau \textit{5000ms}. Da ein Client nur Servernachrichten und ein Server nur Clientnachrichten empfangen kann, ist in dieser Simulation jeder Prozess, wie in Tabelle \ref{tb:BroadcastSturmTasks} angegeben, gleichzeitig Server und Client.
-
-\newpage
-\subsection{Das Protokoll zur internen Synchronisierung in einem synchronen System \small{\textit{(int-sync.dat)}}}
-
-Bisher wurden nur Protokolle vorgeführt, in denen die beteiligten Prozesse keine Uhrabweichung eingestellt hatten. Das Protokoll zur internen Synchronisierung ist ein Protokoll zur Synchronisierung der lokalen Prozesszeit, welches beispielsweise angewendet werden kann, wenn eine Prozesszeit aufgrund einer Uhrabweichung falsch geht. Wenn der Client seine falsche lokale Zeit $t_c$ mit einem Server synchronisieren möchte, so schickt er ihm eine Clientanfrage. Der Server schickt als Antwort seine eigene lokale Prozesszeit $t_s$ zurück, womit der Client seine neue und genauere Prozesszeit berechnen kann. Wie genau die neue Prozesszeit berechnet wird, ist im Folgenden beschrieben:
-
-\begin{figure}[h]
- \centering
- \fbox{\includegraphics[width=10cm]{images/ss-protokoll-time-sync}}
- \caption{Das Protokoll zur internen Synchronisierung}
- \label{fig:TimeSyncProto}
-\end{figure}
-
-Hier (Abbildung \ref{fig:TimeSyncProto}) stellt P1 den Client und P2 den Server dar. Da die Übertragungszeit $t_u$ einer Nachricht angenommen zwischen $t'_{min}$ und $t'_{max}$ liegt, setzt der Client P1 nach Empfang der Serverantwort seine lokale Prozesszeit auf
-
-\begin{equation*}
- t_c := t_s + \frac{1}{2} (t'_{min} + t'_{max})
-\end{equation*}
-
-Somit wurde die lokale Zeit von P1, bis auf einen Fehler von $< \frac{1}{2} (t'_{max} - t'_{min})$, synchronisiert.
-
-Der Clientprozess hat in der Abbildung \ref{fig:TimeSyncProto} als Uhrabweichung den Wert \textit{0.1} und der Server hat als Uhrabweichung den Wert \textit{0.0} konfiguriert. Der Client startet, wie in Tabelle \ref{tb:InterneSyncTasks} angegeben, nach \textit{0ms}, \textit{5000ms} und \textit{10000ms} seiner lokalen Prozesszeit jeweils eine Clientanfrage. In der Abbildung lässt sich erkennen, dass die 2. und die 3. Anfrage nicht synchron zu der globalen Zeit (siehe Sekunden-Gatter) gestartet wurden, was auf die Uhrabweichung von P1 zurückzuführen ist. Nach Simulationsende ist die Zeit von P1 bis auf \textit{15000ms} - \textit{15976ms} = \textit{-976ms} synchronisiert.
-
-\begin{table}
- \centering
- \fbox{
- \begin{tabular}{c|c|l}
- \textbf{Zeit (ms)} & \textbf{PID} & \textbf{Ereignis} \\
- \hline
- 00000 & 1 & Interne Sync. Client aktivieren \\
- 00000 & 2 & Interne Sync. Server aktivier