基于分离设计方法的硬件事务内存系统研究

发布时间：2022-01-16 00:39

　　随着大规模集成电路和体系结构技术的发展,处理器的设计方法已经发生了改变,传统的通过加快处理器频率提高应用程序执行速度的途径逐渐转为在单个芯片内集成多个处理核的方式。近几年来,多核处理器已经成为市场的主流,计算机系统已经进入了所谓的“多核”时代。然而在底层硬件平台已经提供了充裕的并行处理能力的情况下,并行编程技术却没有突破性的发展,并行程序设计中关键的共享资源同步技术仍然依靠传统的“锁”机制实现。基于锁机制的并行程序设计模型存在着编程困难、易产生死锁、可扩展性差和调试困难等长久以来难以解决的难题,大大限制了并行应用程序的生产效率,导致大量硬件资源的浪费。事务内存同步模型正是在这种背景下提出的一种并行程序中共享资源同步的新模型,该模型通过“事务”同步线程对共享资源的访问,对于需要原子执行的操作,程序员只需要将它们包含在一个事务中即可。这种编程模型具有简单、无死锁、高性能和可重构等优点,是最有希望解决当前并行编程难题的技术之一,已成为近几年来学术界研究的热点,也是并行计算机体系结构的前沿研究课题之一。并行程序中事务的执行交给对程序员透明的事务内存系统完成,因而,事务内存系统是该领域研究的重点... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：183 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

事务一致性协议引入的基本数据结构，分别是事务目录条目结构(a)，TCache块结

TCache块缺失协议处理流程(协议的动作以图中标注的数字的顺序进行，数字相同的动作之间没有顺序的要求)

器发现当前事务目录的状态为U状态，因而本次访存操处理器发出允许访问的响应(“AcKTRDx”)，并将事。TCache收到响应后，将事务所获得的访问权限(S态U“放行”本次事务读访存请求。出的是，TCache只缓存事务访问的状态，事务状态的转成(包括状态升级)。通过此种约束，TCache中缓存的状状态一致。因而，所有的冲突检测和仲裁可以由事务控协议的复杂性。ache块溢出协议流程持任意大小事务的方式是允许TCache块自由的溢出。TCache控制器发送消息通知事务控制器，事务控制器接状态所对应的两个辅助域(P和P工D)中的内容清除，PPPPPPPPP!D:22222


本文编号：3591590