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1、1,第四章 资源管理策略,2,本章内容,1.资源 2.可重用资源管理算法 3.消耗性资源管理算法,3,4.1 资源,资源的划分： CPU资源; 内存资源; 系统资源; 私有资源 共享资源,4,4.1.1CPU资源,CPU资源实际上指的是CPU使用率，软件运行时都要通过CPU进行数据运算，占用一定的CPU执行时间，CPU使用率是衡量软硬件设计的重要指标。某些设计不完善或陷入死循环的程序，往往会让系统处于无反应状态，原因就是它们的CPU使用率很高。,5,4.1.2 内存资源,内存资源，实际上就是指该程序运行时须要占用多少内存空间，依据软件设计的优化程度、功能强弱等因素，有的只需几百KB，有的却需要
2、几十MB甚至数百MB，通常比系统资源要大得多。,6,4.1.3系统资源,当应用程序运行时，内存需要一块空间来追踪、保留正在执行的程序的状态，比如按钮、光标、菜单位置和位图、窗口状态等，存储这些信息的空间有个专有名词来形容，那就是我们熟悉的“系统资源”，而存储这些信息的空间是一种称为“堆”的内存块，你可以把“堆”理解成采用特殊机制管理的内存空间。,7,4.1.4私有资源,私有资源：指封装在Agent中为Agent所独立占用的资源，这类资源由Agent内部管理，对外界透明。对这类资源的使用限于使用占有此资源的Agent所提供的服务。,8,4.1.5共享资源,共享资源是指环境中为所有Agent所共享
3、的资源。根据资源的可用性，我们又可分为可重用资源与消耗性资源。 可重用资源是可多次使用的资源。 消耗性资源指一经某Agent使用后就被消耗掉的资源。,9,4.2可重用资源管理的协商算法,1.问题： 在Agent执行过程中，Agent可能试图使用其他Agent已在使用或将要使用的资源。我们将这种情况定义为冲突。解决冲突的方法一般有两种： (1)只要没有冲突发生，Agent就继续执行其计划。当冲突发生时，Agent通过某种协调、协商算法决定是继续执行还是取消它的执行计划。 (2)在执行计划前，Agent找出它们计划中可能发生冲突的地方，并相互协调以预防冲突的发生。,10,4.2可重用资源管理的协商
4、算法,1.问题： 在Agent执行过程中，Agent可能试图使用其他Agent已在使用或将要使用的资源。我们将这种情况定义为冲突。解决冲突的方法一般有两种： (1)只要没有冲突发生，Agent就继续执行其计划。当冲突发生时，Agent通过某种协调、协商算法决定是继续执行还是取消它的执行计划。 (2)在执行计划前，Agent找出它们计划中可能发生冲突的地方，并相互协调以预防冲突的发生。,11,4.2可重用资源管理的协商算法,1.问题： 在Agent执行过程中，Agent可能试图使用其他Agent已在使用或将要使用的资源。我们将这种情况定义为冲突。解决冲突的方法一般有两种： (1)只要没有冲突发生
5、，Agent就继续执行其计划。当冲突发生时，Agent通过某种协调、协商算法决定是继续执行还是取消它的执行计划。 (2)在执行计划前，Agent找出它们计划中可能发生冲突的地方，并相互协调以预防冲突的发生。,12,4.2可重用资源管理的协商算法,1.问题： 在Agent执行过程中，Agent可能试图使用其他Agent已在使用或将要使用的资源。我们将这种情况定义为冲突。解决冲突的方法一般有两种： (1)只要没有冲突发生，Agent就继续执行其计划。当冲突发生时，Agent通过某种协调、协商算法决定是继续执行还是取消它的执行计划。 (2)在执行计划前，Agent找出它们计划中可能发生冲突的地方，并
6、相互协调以预防冲突的发生。,13,4.2可重用资源管理的协商算法,在数据库系统中，一般都采取第一种方法，通过事务的概念来解决冲突。通过提交或回滚来实现事务处理。这种事务处理机制是假设在冲突发生时，所有已执行的操作都可撤回的。 但在现实中，并不是所有的操作都可被撤回。例如：两架飞机碰撞。 所以在Agent分布式环境中，宜采用第二种方法，Agent为避免冲突，在执行前，相互合作地调整其计划。,14,4.2可重用资源管理的协商算法,2.算法假设： (1)每个Agent有不同的目标； (2)Agent能动态地制定其计划； (3)所有的Agent知道它们计划中所用的操作； (4)每个Agent通过使用可
7、重用资源或可消耗性资源来实现其目标； (5)Agent不知道其他Agent的目标； (6)Agent不一定有相同的知识。,15,4.2可重用资源管理的协商算法,3.算法符号: (1)定义Behavior(A,n)为Agent A的一个行为; (2)定义Acti 为某个计划中的一个操作； (3)定义S(A,n)为Agent A的内部状态； (4)定义PlanSet(A)为计划集; (5)Send_Plan(PlanSet):向另一个Agent发送其计划集； (6)Sent_Value(PlanSet,EvaluateValue):另一个Agent发送其计划集及评估值；,16,4.2可重用资源管理
8、的协商算法,(7)accept(PlanSet):向另一个Agent发送可接受的计划集； (8)reject(PlanSet):向另一个Agent表示计划集不可接受，并发送自己的计划集给它； (9)query_information(state(resource):询问是否存在如此状态的资源； (10)inform(Resource):当Agent收到一个query_information消息时，如果存在如此状态的资源，则返回资源名，否则返回NIL。,17,4.2可重用资源管理的协商算法,4.算法基本思想: Agent通过交换和评估它们的计划，Agent之间将达成协议，制定出互不干扰且具有最高
9、效率的计划。在协调过程中，如果没有冲突，所有Agent各自执行它原来的计划。如果存在两个Agent的计划需要同时使用某个资源，冲突就发生了。这时，Agent将相互就其计划中与冲突相关的部分进行协调，从而求得冲突解决。,18,4.2可重用资源管理的协商算法,5.算法描述（A与B为Agent）: (1)A向B发送一个Send_Plan(PlanSet(A)消息，将其计划集提供给B。 (2)当B收到上述消息后，在PlanSet(A)中寻找与它的计划相吻合的操作。为此，定义一个匹配函数match(Behavior(A,i),Behavior(B,j)，此函数比较两个操作序列，找出其中等价的部分。 B选
10、择在Behavior中具有最多操作的元素，并,19,4.2可重用资源管理的协商算法,向A发送accept，表示接受包含此操作序列的计划，A则采用此计划，与B达成协议，算法结束，如果Behavior为空，则B对PlanSet(A)中的所有计划进行评估。 (3)将执行其他Agent计划后Agent所处的状态称为后状态(PostState)。Agent在收到另一个Agnet的计划后制定一个从后状态到其目标的新计划，并比较这个新计划与其计划所包含的操作数，从而对新计划进行评估。,20,4.2可重用资源管理的协商算法,若评估值小于或等0，Agent接受此计划，算法结束。否则继续执行下（4）步。 (4)如
11、果算法执行到此处，则A的所有计划都不能为B所接受，B向A发送一个reject(PlanSet(B)消息，通知A没有可接受的计划。A在接收到此消息后，也同样用本算法第(2)、(3)步选择B的计划集中可接受的计划。 (5)如果存在可接受的计划，A向B发送一个accept(Behavior)消息，算法结束。否则A选择其中评估值最小的计划，并通过Sent_Value()将,21,4.2可重用资源管理的协商算法,此计划及其评估值发送给B，B在收到此消息后将接收到的值与其在算法第(3)步中得到最小值进行比较、并接受与较小的值相关的计划，算法结束。,22,4.3 消耗性资源管理算法,(1)如果有另一个可用的
12、替代资源，则A重新制定一个使用此替代资源的计划，算法结束。否则执行第(2)步。 (2)A向B发送一个query_information(state(resource)消息，询问是否存在可用的替代资源。 (3)如果存在这样的替代资源，B向A发送一个Inform(Resource)消息告知替,23,4.3 消耗性资源管理算法,代资源名，否则B向A发送一个query_information消息，询问是否有符合B的要求的替代资源。 (4)如果A收到的是B发来的inform消息，则A制定一个使用该替代资源的新计划，否则A搜寻满足B要求的资源。如果存在，则A向B发送一个inform(resource)消息，通知存在其所需的资源；否则向B发送一个inform(NIL)消息。 (5)如果B收到了替代资源名，则制定一个使用该替代资源的新计划，否则随机决定谁使用冲突的资源。,