pro f. d r h a b . inz. T a d e u sz C z a c h o rsk i
I n s t y t u t In fo rm a ty k i, W y d z ia l A E il P o lite c h n ik i Slqskiej
G liw ice, 20 m a rz e c 2012 r.
Recenzja pracy doktorskiej
A utor rozprawy: m gr inz. A rkad iusz Chrobot
T y tu f rozprawy:
W i r t u a l i z a c j a r o z p r o s z o n e j p a m iq c i o p e r a c y jn e j m u lt ik o m p u t e r a d la s y s t e m u L i n u x w o p a r c iu о k o n c e p c jq S D D SProm otor rozprawy: prof. dr hab. inz. K rzyszto f Sapiecha
C e l і zakres rozprawy.
P r a c a d o ty c z y w a zn eg o і a k tu a ln e g o p ro b le m u o rg a n iz a c ji dostQ pu d o pam ify ci w s y s te m a c h w ie lo k o m p u te ro w y c h , a wiqc sy ste m o w zlo z o n y c h z o d d z ie ln y c h k o m p u te ro w , k to r e n ie m ajq, w sp o ln e j p rz e s trz e n i ad reso w ej, a k o m u n ik a c ja m i§- d z y n im i o d b y w a si§ p o p rz e z k o m u n ik a ty p rz e s y la n e sz y b k ^ sieci^ lokalnq,. P r a c a d o sk o n a li S k alo w alne R o z p ro sz o n e S t r u k t u r y D a n y c h - S c a la b le D is tr ib u te d D a ta S tr u c tu r e s (S D D S ). J e s t to a p lik a c ja w ir tu a liz u j^ c a p a m i^ c R A M m u ltik o m p u te r a n a p o z io m ie a p lik a c ji u z y tk o w n ik a . C z^sc w ^zlow p e ln i ro le k lie n to w , a p o z o s ta le w ^zly stj. s e rw e ra m i p rz e c h o w u j^ c y m i re k o rd y d a n y c h w sw oich p a m iq c ia c h o p e ra - cy jn y ch . A p lik ac je w id z ^ p arn i^ c podzieloricj, n a w ia d e r k a і zapelniantj. r e k o r d a m i. K lie n t S D D S z n a p a r a m e tr y p lik u (o b ra z ) p o trz e b n e d o u s ta le n ia a d re s u se rw e ra przechowujcj-cego o k re slo n y rek o rd , b r a k je s t k a ta lo g u c e n tra ln e g o d la a d re s a c ji d a n y c h , a k tu a liz a c ja o b ra z u d a n y c h o d b y w a si(j z a p o m o c ^ k o m u n ik a to w ko ry g u - j^ c y c h ; w p r z y p a d k u , g d y k lie n t p o s lu g u je si<g p rz e d a w n io n y m o b ra z e m , serw er S D D S , d o k to re g o k lie n t b h y ln ie siq z w ro c il p o w in ie n skiero w ac z ^ d a n ie d o w la - sciw ego se rw e ra , a k lie n to w i p rz e s la c o d p o w ie d n i k o m u n ik a t. P o d s ta w o w a w ad f| istn ie jq c y c h im p le m e n ta c ji S D D S je s t to , ze ich w y k o rz y s ta n ie w y m a g a z m ia n w k o d z ie a p lik a c ji u z y tk o w n ik a .
Teza pracy
s tw ie rd z a , ze m o z n a te g o u n ik n ^ c im p le m e n tu j^ c cz^sc klienc- Ц , S D D S n a p o z io m ie s y s te m u o p e ra c y jn e g o і ze m o z n a u z y sk ac w te n sp o so b ro z w i^ z a n ie sk alo w aln e, z w i^ k sz a j^ c e e fe k ty w n o sc w y k o n a n ia n ie k to ry c h ty p o w a p lik a cji. P r a c a p r z e d s ta w ia o p is a r c h ite k tu r y p ro p o n o w a n e g o ro z w i^ z a n ia , opis je g o im p le m e n ta c ji, o pis p rz e p ro w a d z o n y c h te s to w і a n a liz e je g o e fe k ty w n o sc i, w sk a z u jt|c a p lik a c je , d la k to ry c h z a p ro p o n o w a n e ro z w i^ z a n ie je s t k o rz y stn e .S tru k tu ra pracy
R o z d z ia l p ie r w s z y o m a w ia tezec p r a c y n a tie o p isu s y ste m o w w ie lo k o m p u te ro - w ych , ich k lasy fik a c ji і c h a ra k te r y s ty k i sto so w a n y c h a r c h ite k tu r.
R o z d z ia l d r u g i je s t p o sw i^ co n y d o k la d n ie js z e m u opisow i w ir tu a liz a c ji pam icy ci w s y s te m a c h w ie lo k o m p u te ro w y c h . W y c h o d z^ c o d o p isu p a m i^ c i w irtu a ln e j w s y s te m a c h je d n o p ro c e s o ro w y c h , A u to r o m a w ia p a m i^ c w ir tu a ln ^ w ty c h s y s te m a c h , p o j^ c ia s tro n ic o w a n ia n a z ^ d a n ie , s e g m e n ta c ji n a z ^ d a n ie , і stro n ic o w a n e j s e g m e n ta c ji n a z ^ d a n ie . W ir tu a liz a c ja p a m ie c i w s y s te m a c h w ie lo k o m p u te ro w y c h p o le g a n a a g re g a c ji p a m ie c i lo k aln y c h p o sz cz e g o ln y c h w ^zlow d la u z y s k a n ia p u li p a m ie c i d o stp p n e j d la w sz y stk ic h s y s te m o w k o m p u te ro w y c h w m u ltik o m p u te rz e . A u to r d o k la d n ie і m e to d y c z n ie o m a w ia g lo w n e k ie ru n k i b a d a n n a d w irtu a liz c j^ p a m ie c i ro z p ro sz o n e j m u ltik o m p u te ro w : w sp a rc ie d la p a m ie c i o p e ra c y jn e j (urz%- d z e n ia w y m ian y , R A M d y sk i), sp rz ^ to w a , p ro g ra m o w a і m ie s z a n a im p le m e n ta c ja ro z p ro sz o n e j p a m ie c i dzielo n ej, w s p a rc ie d la u s lu g z d a ln y c h . R o z d z ia l t e n je s t b a rd z o sz cz e g o lo w y m p rz e g l^ d e m ro zw i^ z a n , w o p a rc iu о b o g a t^ lit e r a tu r e і do- b rz e s w ia d c z y о z n a jo m o s c i ty c h z a g a d n ie n p rze z A u to ra . A u to r p o tra f il te z w p o d s u m o w a n ie p rz e d s ta w ic s y n te ty c z n e w n io sk i d0ty c z3.ee sp o jn o s c i, w y d a jn o s c i o d p o rn o s c i n a b l^ d y sk alo w aln o sci і w y k o rz y s ta n ia d o st^ p n e j p a m ie c i o p e ra c y jn e j w o m a w ia n y c h ro z w iq z a n ia c h . W R o z d z ia le tr z e c im A u to r p o w ra c a d o te z y p r a cy, p rz e d s ta w ia j^ c u z a s a d n ie n ie jej p o d je c ia . Z a S D D S p rzem aw iajq , n a s te p u j3.ee a rg u m e n ty : S D D S tw o rz q s p o jn y o b ra z p a m ie ci, k to re g o o b s z a r d o s to so w u je sie d o p o trz e b a p lik a c ji, n ie p o s ia d a j^ c e n tra ln e g o k a ta lo g u , k to ry u tr u d n ia lb y skalo- w aln o sc, czas p r a c y a lg o ry tm o w a d re s o w a n ia nie je s t z a le z n y o d w ielkosci p lik u , a w i^c lo k aliz a c je d a n y c h je s t b a rd z o sz y b k a. P rz e c iw k o n im sw ia d c z y fa k t, ze trz e - b a je im p le m e n to w a c w p rz e s trz e n i u z y tk o w n ik a . S tw o rz en ie w a rs tw y p o sre d n ie j o p ro g ra m o w a n ia czesciow o u su w a t e n ied o g o d n o sc , m ozliw e je s t te z lu b u d o s R p - n ie n ie a p lik a c jo m S D D S ja k o u s lu g i s y s te m u o p e ra c y jn e g o . T rz e b a je d n a k w yko- r z y s ta c w y w o la n ia ju z istniejg.ce - n p . z w i^ za n e z obslugcj. plikow . M o z n a stw o rz y c
k lie n ta S D D S , k to r y b y lb y s y s te m u o p e ra c y jn e g o a k ty w o w a n y m p rz e z w y w o la n ia a p lik a c ji - m o ze t o bye s y s te m plik o w lu b s te ro w n ik u rz q d z e n b lo k o w y ch - A u to r s k la n ia siy k u te m u o s ta tn ie m u ro z w iq z a n iu - p r z e d s ta w ie n iu S D D S a p lik a c jo m u z y tk o w y m ja k o u rz q d z e n ia blokow ego. D o d a tk o w y m a rg u m e n te m j e s t fa k t, ze ta k ie u rz q d z e n ia is tn ie jq d la u rz q d z e n p a m iy c i m asow ej - p o z w a la jq p rz e d s ta w ic u rz q d z e n ie p a m iy c i m asow ej ja k o ta b lic y , k to re j k a z d y e le m e n t (tz n . s e k to r) m a u n ik a ln y in d e k s w p o s ta c i liczb y n a tu r a ln e j w w ielkosc со n a jm n ie j 512 b a jto w . M ozliw e sq o p e ra c je blokow e z a p is u /o d c z y tu w ie lu sq sie d n ic h se k to ro w . Z b io r w sz y s tk ic h w ia d e re k w ch o d zq cy ch w s k la d S D D S je s t w id z ia n y ja k o ro z p ro s z o n a ta b lic a haszujq.ee D T H . T rz y p o d s ta w o w e a r c h ite k tu r y S D D S p r z e d s ta w ia n e w lite r a tu r z e t o LH * k o r z y s ta jq e a z h a s z o w a n ia liniow ego, R P * s to s u jq e a te c h n ik y p o d z ia lo w z a k re so w , p o z w a la jq c a p rze c h o w y w a c re k o rd y w sp o so b u p o rzq d k o w a - n y o ra z S D -R tre e u z y w a jq c a a d re s o w a n ia w ielo in d ek so w eg o d o lo k aliz a c ji d a n y c h p rz e s trz e n n y c h . A u to r w y b ie ra p ierw sz e ro z w iq z a n ie і re a liz u jq c t.(g a r c h ite k tu r w s y s te m ie L in u x - s tq d n a z w a SD D S fL .
R o z d z ia l c z w a r ty o p isu je a rc h ite k tu ry SD D S fL , ro z p o c z y n a jq c o d o p isu algo- r y tm u h a s z o w a n ia liniow ego, p o p rz e z a n a lizy m ozliw osci p rz e n ie s ie n ia SD D S n a p o z io m s y s te m u o p e ra c y jn e g o , p o p rz e d s ta w ie n ie s c h e m a tu , a r c h ite k tu r k lie n ta , s e rw e ra і k o o r d y n a to r a SD D S fL , j a k ro w n iez p ro to k o lo w s y ste m u . P o ru s z o n o te z sp raw y o d p o rn o s c i p r o to ty p u n a aw arie. R o z d z ia l p i q t y o p isu je p r o to ty p o w q im - p le m e n ta c jy S D D S fL . S erw ery S D D S fL sq u r u c h a m ia n e ja k o p ro g ra m y n a osob- n y c h w y zlach m u ltik o m p u te r a . O p ro g ra m o w a n ie klien ck ie z o s ta lo z re a liz o w a n e w p o s ta c i m o d u lu j q d r a b y d q eeg o s te ro w n ik ie m u rz q d z e n ia blokow ego, tw o rzq e y m o so b n y w a te k d la o b s lu g i tra n s m is ji m iy d z y k lie n te m a se rw erem . D e d y k o w an y m e c h a n iz m z a jm u je sie r e tr a n s m is jq z a g u b io n y c h p a k ie to w . In fo rm a c je о trw a ly c h b ly d a c h s te ro w n ik a p rz e k a z y w a n e sq a p lik a c jo m u z y tk o w y m z a p o m o c q sy g n alo w . W ia d e rk a , k to ry m i z a rz q d z a jq serw ery, sq rea liz o w a n e p o p rz e z w y k o rz y s ta n ie ta - b lic w sk aznik ow , d y n a m ic z n a a lo k a c je p am iy c i і blo k o w an ie w y m ia n y s tro n . D o a d re s o w a n ia bloko w w e w n q trz w ia d e rk a u z y to a lg o ry tm u a d re s o w a n ia o tw a rte g o z p o d w o jn y m h a sz o w a n ie m . T rz y w q tk i k o d u s e rw e ra re a liz u jq o b slu g y z q d a n k lie n t a і o p e ra c je p o d z ia lu w ia d e rk a . O m o w io n o tru d n o s c i rea liz a c ji: o sa d z e n ie k lie n ta n a p o z io m ie j q d r a s y s te m u o p e ra c y jn e g o p o w o d u je , ze b lq d w jeg o k o d z ie prow a- dzi d o d e s ta b iliz a c ji c a le g o s y s te m u , n ie la tw o w te d y zlokalizow ac s a m b lq d ; n a ty m p o z io m i b r a k ta k z e b ib lio te k d o s ty p n y c h a p lik a c jo m , ro z p ro s z o n a s tr u k t u r a
S D D S fL ta k z e n ie p o m a g a w lo k aliz a c ji b l^ d o w z w iq z a n y c h z k o m u n ik acjq . R o z d z i a l s z o s ty p rz e d s ta w ia ocenq: e k s p e r y m e n ta ln q - z a w ie ra w y n ik i te s to w k to ry m p o d d a n o p o w s ta lq im p le m e n ta c ji. T e s to w a n o S D D S fL z k ilk o m a ro d z a - ja m i o p ro g ra m o w a n ia : - tra n s a k c y jn e b a z y d a n y c h - w y b ra n o P o s tg re S Q L і p ro g ra m te s to w y p g b e n c h b a d a j qc lic z b i tra n s a k c ji w c iq g u s e k u n d y ;
- p ro c e s y z o rie n to w a n e n a o p e ra c je w e jsc ia -w y jsc ia - w y b ra n o a p lik a c ji s o rtu - jq c a p lik i re k o rd o w z g o d n ie z a lg o ry tm e m Q u ic k S o rt, m ie rz o n o czas w y k o n a n ia ;
- p ro c e s y z o rie n to w a n e n a o b lic z e n ia b y ly re p re z e n to w a n e p rze z a p lik a c ji p o - s z u k u jq c a w zo rco w te k s to w y c h z g o d n ie z a lg o ry tm e m B o y e ra -M o o re ’a, m ierzo n o czas w y k o n a n ia ;
- p o d s y s te m y w y m ia n y s tr o n p a m iy c i - p ro g ra m z a p is u jq c y z e ra w p rzy d z ie- lo n y m m u o b s z a rz e p am iy ci, w ielk o sciq m ie rz n q je s t cz as z a p isu .
T e s ty w y k o n a n o n a m u ltik o m p u te r a c h z b u d o w a n y c h n a ty p o w y c h k o m p u te - ra c h k la s y P C і sieci L A N o ra z n a s y s te m ie w ie lo k o m p u te ro w y m k la sy M P P , w y p o s a z o n y m w siec lo k aln q G ig a b it E th e r n e t o ra z In fin iB a n d - s ta n d a r d o tw a r- teg o , szeregow ego, w ie lo k an alo w eg o in te rfe js u I / O о w yso k iej p rz e p u sto w o sc i і n isk im o p o z n ie n iu . W y n ik i te s to w z o s ta ly d o k la d n ie p rz e d s ta w io n e w p o s ta c i w y- k reso w і o m o w ion e. W d y sk u sji w z i^ to p o d uw agy p a r a m e tr y w y k o rz y sty w a n e g o s p rz ^ tu . s ta r a n o si§ o k reslic sk alo w aln o sc im p le m e n ta c ji. P o tw ie rd z o n o , ze z a sto - so w an e ro zw iq z a n ie tw o rz y e fe k ty w n q m e t o d i w irtu a liz a c ji p am iy ci, k to r a m oze z a s tq p ic ro z p ro sz o n e s y s te m y p lik o w lu b u rz q d z e n ia blokow e w z a sto so w a n ia c h w y m a g a jq c y c h in te n s y w n y c h o p e ra c ji w e js c ia /w y js c ia і sw o b o d n e g o d o s ty p u do d a n y c h .
R o z d z i a l s io d m y z a w ie ra w n io sk i, w k to ry c h m .in . p rz e d s ta w io n o z a le ty і w a d y SD D SfL : w p rz e c iw ie n stw ie do o ry g in a ln y c h im p le m e n ta c ji S D D S p rz e d s ta w io n e ro z w iq z a n ie n ie w y m a g a in g e re n c ji w k o d z ro d lo w y a p lik a cji, p r o to ty p w y k azu je d o b r q sk alo w aln o sc, со je s t w a z n e w p r z y p a d k u , g d y t r u d n o p rze w id z ie c a p rio ri, ja k i b ^ d z ie ro z m ia r z a p isy w a n y c h in fo rm a c ji, ferow an e c z a sy d o s t^ p u sq ro zsq d n e. D o d a te k A o m a w ia a r c h ite k tu r y S D D S o d p o rn e n a b l^d y. T e n sto su n k o w o k ro tk i te k s t m o z n a b y lo m o im z d a n ie m u m ie sc ic w g lo w n y m te k sc ie ro zp raw y . B ib lio - g ra fia z a w ie ra 117 p o z y c ji, w ty m je d n q , k to re j D o k to r a n t je s t w s p o la u to re m , w m a te r ia la c h I n t e r n a t i o n a l S y m p o s i u m o n P a r a lle l a n d D is tr ib u te d C o m p u tin g . P r z e d s ta w io n a lis ta p o z y c ji je s t w y c z e rp u jq c a і d o b rz e sw ia d c z y о z n a jo m o sc i
p rz e z A u to r a l it e r a tu r y p rz e d m io tu .
Ocena rozprawy.
P r a c a d o ty c z y w a z n e g o і a k tu a ln e g o p ro b le m u efek ty w - nej o rg a n iz a c ji d o s ty p u a p lik a c ji d o p a m i^ c i w s y s te m a c h w ie lo k o m p u te ro w y c h . Z a p ro p o n o w a n e ro z w i^ z a n ie j e s t o ry g in a ln e , z o s ta lo ja s n o o p isa n e і z a im p le m e n - to w a n e , a je g o e fe k ty w n o sc z o s ta la d o b rz e d o s w ia d c z a ln ie p rz e b a d a n a . A u to r w y- k a z a l si§ b a rd z o dobr^, o r ie n ta c j^ w is tn ie j^ c y c h ro z w i^ z a n ia c h і w y o b ra z n i^ , j a k m o z n a je m o d y fik o w ac. C z^sc d o s w ia d c z a ln a o b e jm u je duzfj, liczb § te s to w w y- k o n a n y c h p rz y u z y c iu a p lik a c ji о z ro z n ic o w a n y m c h a ra k te r z e і z o s ta la d o b rz e m e to d y c z n ie p rz e p ro w a d z o n a , u d o k u m e n to w a n a , a u z y sk a n e w y n ik i szczegolow o om o w ion e. W y n ik i pokazuj<p ze z a p ro p o n o w a n e ro z w i^ z a n ie c h a ra k te r y z u je si§ p o ro w n y w a ln ^ lu b lepszq, o d tra d y c y jn y c h ro z w i^ z a n w ydajn oscig ,, a j e s t p rze z ro - c z y ste d la p r a c y a p lik a cji, со je s t d u z a zalet^, o rg a n iz a c ji d o s t^ p u do w sp o ln ej p a m i^ c i. W y n ik i p o tw ie r d z a j^ w i^c je d n o z n a c z n ie te z q p rac y . B y e m o ze d a lo b y si§ u z u p e ln ic p rz e p ro w a d z o n e te s ty b a rd z ie j o g o ln a analizq, efe k ty w n o sc i p ra c y z a p ro p o n o w a n e j a rc h ite k tu ry , ale je s t t o c a lk ie m o d d z ie ln e w y zw an ie.P r a c a je s t n a p is a n a ja s n o , ch oc z d a r z a j^ si§ d ro b n e b l^ d y e d y to rs k ie . U k la d p r a c y j e s t logiczny. C a lo s c sw ia d c z y о d o b ry m p rz y g o to w a n iu D o k to r a n ta do p r a c y nau k o w ej. R e z u lta ty zaslu g u jq , n a d a lsz e p u b lik a c je .
W niosek koncowy.
P o d s u m o w u j^ c , u w a z a m , ze ro z p ra w a d o k to rs k a m g r inz. A rk a d iu s z a C h r o b o ta s p e ln ia w a ru n k i s ta w ia n e ro z p ra w o m d o k to rs k im p rze z u sta w q о s to p n iu і t y tu la c h n a u k o w y c h . A u to r w y k a z a l siQ duz^. znajom oscicj. z a g a d n ie n z w i^ za n y c h z d z ia la - n ie m sy ste m o w ro z p ro sz o n y c h , p o tra f il z a p ro p o n o w a c , z a sto so w a c і szczegolow o z b a d a c o ry g in a ln ^ m e to d ^ z w i^ k sz e n ia ich efek ty w n o sci. W n io sk u j^ о p rzy j^ c ie tej p r a c y ja k o ro z p ra w y d o k to rs k ie j і d o p u sz c z e n ie jej do p u b lic z n e j obrony.
