開(kāi)放保守融合的軟件事務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著新興并行體系結(jié)構(gòu)的普及，主流應(yīng)用程序由單線程向多線程的轉(zhuǎn)變是大勢(shì)所趨。但是，高效率地編寫(xiě)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(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)最為關(guān)鍵。 為突破提高并行程序生產(chǎn)率的瓶頸，一系列圍繞自動(dòng)并發(fā)同步的研究隨之展開(kāi)。其主要思想是用自動(dòng)加鎖或事務(wù)內(nèi)存(TM，transactional memory)的方式實(shí)現(xiàn)原子區(qū)。事務(wù)內(nèi)存具有極細(xì)的并發(fā)粒度和對(duì)復(fù)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(jī)會(huì)及并發(fā)粒度控制機(jī)制的缺點(diǎn)。鎖方式能夠彌補(bǔ)上述缺陷卻不具有事務(wù)內(nèi)存的優(yōu)勢(shì)。事務(wù)內(nèi)存和鎖分別基于的保守和開(kāi)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(dòng)并發(fā)同步的靈活性和適用性。 本文的研究重點(diǎn)是設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)融合了鎖和事務(wù)內(nèi)存的混合事務(wù)系統(tǒng)。圍繞解決這一問(wèn)題，我們主要探討并完成了以下工作： 1.設(shè)計(jì)適合混合并發(fā)模式的原子區(qū)結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義以現(xiàn)有原子區(qū)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，擴(kuò)展原子區(qū)使之包含帶粒度控制機(jī)制和并發(fā)控制

3、模式控制機(jī)制的支持嵌套的原子區(qū)結(jié)構(gòu)，同時(shí)明確原子區(qū)的語(yǔ)義。 2.定義混合并發(fā)的沖突；設(shè)計(jì)沖突檢測(cè)與解決策略；處理嵌套由于開(kāi)放保守并發(fā)控制被融合在同一個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中，包括沖突定義、檢測(cè)和處理都會(huì)是全新的問(wèn)題。系統(tǒng)設(shè)計(jì)要考慮內(nèi)存訪問(wèn)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(hù)的數(shù)據(jù)集。 3.建立混合并發(fā)事務(wù)系統(tǒng)的形式模型，論證安全性通過(guò)形式化建模精確描述保守及開(kāi)放并發(fā)控制模式共同工作的語(yǔ)義。模型主要包括定義合