Cos'è la coerenza sequenziale?

La consistenza sequenziale (Sequential Consistency) è un modello di coerenza nei sistemi distribuiti o nei programmi multithread, che garantisce che il risultato dell'esecuzione di qualsiasi programma parallelo sarà come se tutte le operazioni di tutti i processori (thread) fossero state eseguite in un ordine sequenziale, e le operazioni di ogni singolo processore (thread) in quell'ordine sequenziale seguano l'ordine in cui sono state specificate nel programma.

In altre parole:

1. Mantenere l'ordine delle operazioni all'interno di un thread: Le operazioni avviate da un thread sono visibili agli altri thread nello stesso ordine in cui sono state eseguite da quel thread.
2. Un ordine globale unico: Esiste un ordine lineare, globale, unico, nell'esecuzione di tutte le operazioni di tutti i thread, che tutti rispettano.

Questo modello è uno dei più forti e intuitivi, ma la sua implementazione può essere costosa in termini di prestazioni a causa della necessità di sincronizzazione e di prevenire la riorganizzazione delle operazioni da parte del compilatore e dell'hardware.

Esempio:

// Thread 1
x = 1;
y = 2;

// Thread 2
// Operazioni di lettura di x e y

Con coerenza sequenziale, se il Thread 1 scrive prima 1 in x, e poi 2 in y, allora il Thread 2 non vedrà mai y uguale a 2 prima di vedere x uguale a 1. Le esecuzioni sequenziali possibili:

• x = 1; y = 2; read(x); read(y); (read(x) = 1, read(y) = 2)
• x = 1; read(x); y = 2; read(y); (read(x) = 1, read(y) = 2)
• read(x); x = 1; read(y); y = 2; (read(x) può essere 0, read(y) può essere 0, poi read(x) = 1, read(y) = 2)

Non è possibile che il Thread 2 veda y come 2, ma x ancora uguale a 0, se il Thread 1 prima scrive x = 1, e poi y = 2.