确定性执行

确定性执行是指在给定输入的情况下，在有限的时间内产生一致的输出。

也就是输入到输出的运行过程是确定的，输入与输出有如下关系： 输出 = f (输入)。

确定性执行主要涉及以下几个方面：

1. 时间确定性：计算的输出始终在给定的某个时间点之前发生，即程序不能无限制地运行下去，需要有一个时间限制。
2. 数据确定性：在给定相同的输入和内部状态下，计算将始终产生相同的输出，也就是说输出仅跟输入有关，与过程无关。
3. 完全确定性：时间确定性和数据确定性的组合，即同时保证时间和数据的确定性。

确定性执行面临的困难主要有：

• 资源限制：需要保证足够的计算资源，如处理器的时间、内存、以及服务响应时间。
• 硬件错误：需要处理可能发生的硬件故障，如缓存不一致、内存损坏、传输延迟等。
• 时间同步：需要保证系统内部和外部的时间同步，减少时间抖动和误差。
• 数据一致性：需要保证数据在不同的执行路径或者节点之间的一致性，避免数据丢失或者冲突。

确定性执行的实现方法主要有：

• 硬件锁步：通过两条不同的执行路径同时执行，然后比较它们的结果来验证一致性。
• 软件锁步：可以并行或顺序执行软件多次，并通过通信协议或者校验码来检查一致性。
• 周期确定性执行：通过阻塞等待点来控制进程的执行周期，并提供激活时间戳和随机数来保证数据确定