第四章節(jié)資源管理策略

第四章節(jié)資源管理策略2本章內(nèi)容1.資源2.可重用資源管理算法3.消耗性資源管理算法34.1資源資源的劃分：CPU資源;內(nèi)存資源;系統(tǒng)資源;私有資源共享資源4資源CPU資源實際上指的是CPU使用率，軟件運行時都要通過CPU進行數(shù)據(jù)運算，占用一定的CPU執(zhí)行時間，CPU使用率是衡量軟硬件設(shè)計的重要指標(biāo)。某些設(shè)計不完善或陷入死循環(huán)的程序，往往會讓系統(tǒng)處于無反應(yīng)狀態(tài)，原因就是它們的CPU使用率很高。54.1.2內(nèi)存資源內(nèi)存資源，實際上就是指該程序運行時須要占用多少內(nèi)存空間，依據(jù)軟件設(shè)計的優(yōu)化程度、功能強弱等因素，有的只需幾百KB，有的卻需要幾十MB甚至數(shù)百MB，通常比系統(tǒng)資源要大得多。6系統(tǒng)資源當(dāng)應(yīng)用程序運行時，內(nèi)存需要一塊空間來追蹤、保留正在執(zhí)行的程序的狀態(tài)，比如按鈕、光標(biāo)、菜單位置和位圖、窗口狀態(tài)等，存儲這些信息的空間有個專有名詞來形容，那就是我們熟悉的“系統(tǒng)資源”，而存儲這些信息的空間是一種稱為“堆”的內(nèi)存塊，你可以把“堆”理解成采用特殊機制管理的內(nèi)存空間。7私有資源私有資源：指封裝在Agent中為Agent所獨立占用的資源，這類資源由Agent內(nèi)部管理，對外界透明。對這類資源的使用限于使用占有此資源的Agent所提供的服務(wù)。8共享資源

共享資源是指環(huán)境中為所有Agent所共享的資源。根據(jù)資源的可用性，我們又可分為可重用資源與消耗性資源。可重用資源是可多次使用的資源。消耗性資源指一經(jīng)某Agent使用后就被消耗掉的資源。9可重用資源管理的協(xié)商算法1.問題：在Agent執(zhí)行過程中，Agent可能試圖使用其他Agent已在使用或?qū)⒁褂玫馁Y源。我們將這種情況定義為沖突。解決沖突的方法一般有兩種：(1)只要沒有沖突發(fā)生，Agent就繼續(xù)執(zhí)行其計劃。當(dāng)沖突發(fā)生時，Agent通過某種協(xié)調(diào)、協(xié)商算法決定是繼續(xù)執(zhí)行還是取消它的執(zhí)行計劃。(2)在執(zhí)行計劃前，Agent找出它們計劃中可能發(fā)生沖突的地方，并相互協(xié)調(diào)以預(yù)防沖突的發(fā)生。10可重用資源管理的協(xié)商算法1.問題：在Agent執(zhí)行過程中，Agent可能試圖使用其他Agent已在使用或?qū)⒁褂玫馁Y源。我們將這種情況定義為沖突。解決沖突的方法一般有兩種：(1)只要沒有沖突發(fā)生，Agent就繼續(xù)執(zhí)行其計劃。當(dāng)沖突發(fā)生時，Agent通過某種協(xié)調(diào)、協(xié)商算法決定是繼續(xù)執(zhí)行還是取消它的執(zhí)行計劃。(2)在執(zhí)行計劃前，Agent找出它們計劃中可能發(fā)生沖突的地方，并相互協(xié)調(diào)以預(yù)防沖突的發(fā)生。11可重用資源管理的協(xié)商算法1.問題：在Agent執(zhí)行過程中，Agent可能試圖使用其他Agent已在使用或?qū)⒁褂玫馁Y源。我們將這種情況定義為沖突。解決沖突的方法一般有兩種：(1)只要沒有沖突發(fā)生，Agent就繼續(xù)執(zhí)行其計劃。當(dāng)沖突發(fā)生時，Agent通過某種協(xié)調(diào)、協(xié)商算法決定是繼續(xù)執(zhí)行還是取消它的執(zhí)行計劃。(2)在執(zhí)行計劃前，Agent找出它們計劃中可能發(fā)生沖突的地方，并相互協(xié)調(diào)以預(yù)防沖突的發(fā)生。12可重用資源管理的協(xié)商算法1.問題：在Agent執(zhí)行過程中，Agent可能試圖使用其他Agent已在使用或?qū)⒁褂玫馁Y源。我們將這種情況定義為沖突。解決沖突的方法一般有兩種：(1)只要沒有沖突發(fā)生，Agent就繼續(xù)執(zhí)行其計劃。當(dāng)沖突發(fā)生時，Agent通過某種協(xié)調(diào)、協(xié)商算法決定是繼續(xù)執(zhí)行還是取消它的執(zhí)行計劃。(2)在執(zhí)行計劃前，Agent找出它們計劃中可能發(fā)生沖突的地方，并相互協(xié)調(diào)以預(yù)防沖突的發(fā)生。13可重用資源管理的協(xié)商算法

在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，一般都采取第一種方法，通過事務(wù)的概念來解決沖突。通過提交或回滾來實現(xiàn)事務(wù)處理。這種事務(wù)處理機制是假設(shè)在沖突發(fā)生時，所有已執(zhí)行的操作都可撤回的。但在現(xiàn)實中，并不是所有的操作都可被撤回。例如：兩架飛機碰撞。所以在Agent分布式環(huán)境中，宜采用第二種方法，Agent為避免沖突，在執(zhí)行前，相互合作地調(diào)整其計劃。14可重用資源管理的協(xié)商算法2.算法假設(shè)：(1)每個Agent有不同的目標(biāo)；(2)Agent能動態(tài)地制定其計劃；(3)所有的Agent知道它們計劃中所用的操作；(4)每個Agent通過使用可重用資源或可消耗性資源來實現(xiàn)其目標(biāo)；(5)Agent不知道其他Agent的目標(biāo)；(6)Agent不一定有相同的知識。15可重用資源管理的協(xié)商算法3.算法符號:(1)定義Behavior(A,n)為AgentA的一個行為;(2)定義Acti為某個計劃中的一個操作；(3)定義S(A,n)為AgentA的內(nèi)部狀態(tài)；(4)定義PlanSet(A)為計劃集;(5)Send_Plan(PlanSet):向另一個Agent發(fā)送其計劃集；(6)Sent_Value(PlanSet,EvaluateValue):另一個Agent發(fā)送其計劃集及評估值；16可重用資源管理的協(xié)商算法(7)accept(PlanSet):向另一個Agent發(fā)送可接受的計劃集；(8)reject(PlanSet):向另一個Agent表示計劃集不可接受，并發(fā)送自己的計劃集給它；(9)query_information(state(resource)):詢問是否存在如此狀態(tài)的資源；(10)inform(Resource):當(dāng)Agent收到一個query_information消息時，如果存在如此狀態(tài)的資源，則返回資源名，否則返回NIL。17可重用資源管理的協(xié)商算法

4.算法基本思想:Agent通過交換和評估它們的計劃，Agent之間將達成協(xié)議，制定出互不干擾且具有最高效率的計劃。在協(xié)調(diào)過程中，如果沒有沖突，所有Agent各自執(zhí)行它原來的計劃。如果存在兩個Agent的計劃需要同時使用某個資源，沖突就發(fā)生了。這時，Agent將相互就其計劃中與沖突相關(guān)的部分進行協(xié)調(diào)，從而求得沖突解決。18可重用資源管理的協(xié)商算法5.算法描述（A與B為Agent）:(1)A向B發(fā)送一個Send_Plan(PlanSet(A))消息，將其計劃集提供給B。(2)當(dāng)B收到上述消息后，在PlanSet(A)中尋找與它的計劃相吻合的操作。為此，定義一個匹配函數(shù)match(Behavior(A,i),Behavior(B,j))，此函數(shù)比較兩個操作序列，找出其中等價的部分。B選擇在Behavior中具有最多操作的元素，并19可重用資源管理的協(xié)商算法向A發(fā)送accept，表示接受包含此操作序列的計劃，A則采用此計劃，與B達成協(xié)議，算法結(jié)束，如果Behavior為空，則B對PlanSet(A)中的所有計劃進行評估。(3)將執(zhí)行其他Agent計劃后Agent所處的狀態(tài)稱為后狀態(tài)(PostState)。Agent在收到另一個Agnet的計劃后制定一個從后狀態(tài)到其目標(biāo)的新計劃，并比較這個新計劃與其計劃所包含的操作數(shù)，從而對新計劃進行評估。20可重用資源管理的協(xié)商算法若評估值小于或等0，Agent接受此計劃，算法結(jié)束。否則繼續(xù)執(zhí)行下（4）步。(4)如果算法執(zhí)行到此處，則A的所有計劃都不能為B所接受，B向A發(fā)送一個reject(PlanSet(B))消息，通知A沒有可接受的計劃。A在接收到此消息后，也同樣用本算法第(2)、(3)步選擇B的計劃集中可接受的計劃。(5)如果存在可接受的計劃，A向B發(fā)送一個accept(Behavior)消息，算法結(jié)束。否則A選擇其中評估值最小的計劃，并通過Sent_Value()將214.3消耗性資