硬件型事务存储系统结构及其模拟模块的研究与实现

admin · 发表于 2023-10-6 22:42:52

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近年来，随着处理器技术的发展，多核处理器已经成为当今处理器发展的主流，而且正在呈现从多核向众核发展的趋势。芯片内处理器核的个数不断增加，带来了更高计算峰值的同时，也给硬软件的设计带来了一系列题目，其中一个重要的题目是——如何提高并发程序的可编程性并使其充分利用多核资源。传统的多线程机制是通过锁和信号量来实现进程/线程间的同步和互斥，但是这种做法容易导致死锁、护航、优先级倒置等题目。事务存储（Transactional Memory，TM）是近年来出现的典型的解决办法之一，它提供了一种在CMP/SMP结构上程序并行执行和同步的方法，能够解决锁机制带来的种种题目，提高程序的并发性。本论文的主要研究内容是，在分析现有事务存储系统的基础上，提出面向多核处理器结构的硬件型事务存储系统结构，并对硬件事务存储系统当前面临的事务嵌套、事务内I/O操作及事务缓冲区溢出等题目进行针对性研究，然后在模拟器中实现了事务存储系统结构的模拟模块，并提供易于配置的模块化接口，最后通过国际上通用的并行测试程序STAMP进行模拟实验以便对该系统结构进行性能评价。测试表明，本论文研究的系统结构能够改善事务闭合嵌套机制的低效题目，解决事务因I/O操作引起的回滚和数据不一致题目，提高事务缓冲区溢出情况下的提交成功率，此外，本论文设计实现的事务存储系统模拟器的模块化配置接口，对于今后的系统结构研究和模拟模块扩展有一定的实际意义。

硬件型事务存储系统结构及其模拟模块的研究与实现

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