Atomicita
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Atomicita neboli nedělitelnost je důležitou vlastností v programování. Znamená, že daná činnost (operace) se provede najednou, nemůže být přerušena něčím jiným a později dokončena.
[editovat] Hardware
Na hardwarové úrovni je zajišťována atomicitou instrukcí. Všechny instrukce jsou atomické ve vztahu k procesoru – na procesoru se nic nestane uprostřed vykonávání instrukce. Pokud přijde externí signál (interrupt), je proveden až po dokončení instrukce. V moderních procesorech (s instrukční sadou x86 se jedná o procesory od pentia výš) je zachování této vlastnosti netriviální, protože ve skutečnosti provádí několik instrukcí najednou, mimo pořadí dané programem, a jejich atomocitu musí emulovat.
Většina procesorů obsahuje instrukce, které jsou atomické vzhledem k paměti – tedy pomocí zamknutí sběrnice a správným nastavením mezipamětí je zajištěno, že žádné jiné zařízení (především jiný procesor) nepřistoupí ke stejné adrese paměti dokud tato instrukce není dokončena. Pomocí takových instrukcí jsou implementována synchronizační primitiva, tedy zámky a semafory. Samozřejmě ne každou instrukci lze takto použít – musí to být instrukce, která paměť zároveň čte a modifikuje. Na architektuře x86 se jedná o xchg, cmpxchg8b s prefixem lock a bts s prefixem lock.
[editovat] Program
Na úrovni programu se atomicita zajišťuje pomocí synchronizačních primitiv, přestože někdy je tento fakt skryt. Například pro bezpečnost je důležité, že funkce open (otevření souboru) dokáže otestovat existenci souboru a vytvořit ho atomicky, tedy bez rizika že mezi testem a otevřením soubor vytvoří nebo smaže někdo jiný. Uvnitř operačního systému je tato vlastnost zajištěna pomocí zámku na příslušné položce direktoráře.
[editovat] Databáze
Pro databázi platí, že transakce by měla být atomická ve vztahu k ostatním transakcím. Tedy transakce A nastala buď před transakcí B, nebo po ní, ale nemohla probíhat současně. Přesněji, ve skutečnosti současně probíhala, ale synchronizace provedená databázovým serverem zajišťuje, že databáze bude vypadat jako kdyby všechny transakce proběhly popořadě. Pokud to nebude možné (dojde k deadlocku), provede ROLLBACK některé transakce a zkusí ji provést znovu na novém stavu databáze.
Atomicita transakce zároveň znamená, že pokud transakce selže, selže jako celek, tedy všechny zápisy které provedla budou při rollbacku vráceny a žádná jiná transakce žádný z těchto zápisů neuvidí.
