面向多核的软件事务存储中的冲突管理策略的研究

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当前多核处理器迅猛发展,但并行程序的设计却严重滞后,没有办法充分利用多核处理器的性能优势。在这种情况下,事务存储系统应运而生。事务存储技术让事务这一原子性程序块并发执行,当事务发生冲突时才转换为串行执行。事务存储系统是一种全新的多核体系结构,为并行程序设计者提供了一个简洁高效的并行编程环境。通过使用事务能够解决由锁机制带来的一系列问题,可以提高程序的并发性。本文主要对事务存储系统中的冲突管理策略进行了深入的研究。冲突管理策略主要包括冲突检测和冲突裁决两个部分。冲突检测对系统的性能有很重要的影响。本文对当前性能较好的基于Signature的冲突检测算法进行了分析,结合VHB算法和True-Bloom算法的优势,并对其进行改进,形成了VHTB算法。VHTB算法的亮点在于它使用VHB算法没有使用的存储空间去存储True-Bloom算法的映射。在真实的软件事务存储系统中对VHTB算法的性能进行了测试。结果表明VHTB算法相比VHB算法具有较低的事务中止率。冲突裁决策略是冲突管理的主要部分。本文对Rochester软件事务存储(RSTM)中的冲突裁决策略进行研究,提出Comprehensive冲突裁决策略并对它进行了实现。Comprehensive策略是基于RSTM实现的一种复合型冲突裁决策略。当两个事务发生冲突的时候,它通过考虑两个事务的丢弃成本、尝试次数以及起始时间等因素来综合得决定丢弃哪个事务。用RSTM系统自带的一些基准测试程序,对Comprehensive策略的性能进行了评测。结果表明,在大多数情况下,Comprehensive策略都能表现出相对较好的性能。论文首先介绍了课题的研究背景以及事务存储系统的相关技术;然后提出冲突管理技术相关的两个策略。这两个策略包括基于Signature的VHTB冲突检测算法和Comprehensive冲突裁决算法,同时对提出的策略的性能进行了测试。最后,对本文工作做了总结,并进行了下一步工作展望。
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