開放保守融合的軟件事務系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著新興并行體系結(jié)構(gòu)的普及，主流應用程序由單線程向多線程的轉(zhuǎn)變是大勢所趨。但是，高效率地編寫健壯安全可靠的并行程序并非易事，其中以并發(fā)同步策略的設計和實現(xiàn)最為關鍵。 為突破提高并行程序生產(chǎn)率的瓶頸，一系列圍繞自動并發(fā)同步的研究隨之展開。其主要思想是用自動加鎖或事務內(nèi)存(TM，transactional memory)的方式實現(xiàn)原子區(qū)。事務內(nèi)存具有極細的并發(fā)粒度和對復雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)同步的良好支持，但是也有不兼容遺留代碼、難以支持不可逆

2、操作、缺少性能優(yōu)化機會及并發(fā)粒度控制機制的缺點。鎖方式能夠彌補上述缺陷卻不具有事務內(nèi)存的優(yōu)勢。事務內(nèi)存和鎖分別基于的保守和開放并發(fā)控制到目前為止仍然互不相容，這很大程度上限制了自動并發(fā)同步的靈活性和適用性。 本文的研究重點是設計實現(xiàn)融合了鎖和事務內(nèi)存的混合事務系統(tǒng)。圍繞解決這一問題，我們主要探討并完成了以下工作： 1.設計適合混合并發(fā)模式的原子區(qū)結(jié)構(gòu)和語義以現(xiàn)有原子區(qū)結(jié)構(gòu)為基礎，擴展原子區(qū)使之包含帶粒度控制機制和并發(fā)控制

3、模式控制機制的支持嵌套的原子區(qū)結(jié)構(gòu)，同時明確原子區(qū)的語義。 2.定義混合并發(fā)的沖突；設計沖突檢測與解決策略；處理嵌套由于開放保守并發(fā)控制被融合在同一個系統(tǒng)當中，包括沖突定義、檢測和處理都會是全新的問題。系統(tǒng)設計要考慮內(nèi)存訪問操作在不同并發(fā)控制下的行為，原子區(qū)之間可能的交互，以及所需要維護的數(shù)據(jù)集。 3.建立混合并發(fā)事務系統(tǒng)的形式模型，論證安全性通過形式化建模精確描述保守及開放并發(fā)控制模式共同工作的語義。模型主要包括定義合