导读:本文包含了内存事务论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:内存,事务,多核,数据库,硬件,事务处理,机制。
内存事务论文文献综述
张婷,李文敬[1]（2019）在《基于多核PC的事务内存冲突管理算法的改进》一文中研究指出多核处理机的不断普及,为应用多处理器、充分发挥多核机的潜能,并行解决各领域的实际问题提供更好的解决方案。但是,目前多线程并行程序设计主要通过锁或信号量来实现数据共享,存在着多线程之间因竞争锁而导致运行速度变慢,或容易造成死锁,优先级反转错误等问题。将冲突检测算法与冲突规避算法的优势进行融合,结合竞争管理算法Polite和Timestamp两种策略的优缺点,提出更优化的基于多核PC的事务内存冲突管理算法。各种算法的仿真实验验证结果表明,提出的基于多核PC的事务内存冲突管理算法是实现事务内存系统并行控制和运行的有效方法。(本文来源于《现代计算机》期刊2019年23期）
方禺程[2]（2019）在《事务内存PSTM的改进及其正确性研究》一文中研究指出事务内存(Transactional Memory)是一种模拟数据库事务执行的并发控制机制,相较于锁它为共享内存的访问提供了更简易安全的方式。PSTM(Python Software Transactional Memory)框架,是由Python语言实现的事务内存,它填补了Python缺乏成熟可靠的事务内存机制的空白。PSTM满足基本的事务特性(原子性等),但并不满足不透明性。不透明性(opacity)是一种专门针对事务内存的安全性质,它要求并发执行的事务都有一个与其等价的串行执行序列。本文针对这一缺陷,对PSTM进行修改,提出一种改进的事务内存PSTM-M,并证明其满足不透明性。本文首先从该框架的源码出发,分析PSTM框架的基本结构。通过修改PSTM服务器端代码而保持整体架构不变的方式,提出了新的事务内存PSTM-M。随后,设计并实现了两个实验:实验一重现了PSTM违反不透明性的实例;实验二对比了PSTM与PSTM-M在任务处理上时间和事务废弃个数的差异,该实验表明为保证更强的安全性,PSTM-M在执行效率上的损失处于可控范围内。接着,本文基于历史模型(History Model)给出不透明性的形式化定义。为简化后续证明,本文给出了保证不透明性成立的叁个条件,并证明其与不透明性等价。随后利用输入/输出自动机(Input/Output Automata)给出PSTM-M的形式化描述。基于给出的叁个条件并利用数学归纳法,对PSTM-M历史中事务成功提交的个数进行归纳,证明了PSTM-M满足不透明性。最后,为了使证明更具说服力,本文利用定理证明器Coq给出PSTM-M不透明性的机器证明。在证明中,首先利用Coq中的归纳类型将PSTM-M所有可能执行的轨迹,定义成为pstm_trace。接着保留pstm_trace中所有成功提交的事务,形成中间产物cnpt。最后从cnpt出发构建顺序轨迹从而完成PSTM-M不透明性的证明。PSTM-M不透明性的证明,保证了其在高并发下数据读取的正确性,克服了PSTM框架中所存在的缺陷。(本文来源于《华东师范大学》期刊2019-05-01）
吴振伟,张文喆[3]（2018）在《基于硬件事务内存构建并发链表》一文中研究指出并发数据结构是并行程序的基本组成部分,其执行效率直接影响到并行程序的执行性能。设计并发数据结构需要解决的一个主要问题是数据同步。传统的基于锁的同步控制策略使用较为普遍,但无法兼顾编程效率和执行性能。事务内存作为一种新兴的并行编程范式被提出。基于Intel处理器所提供的硬件事务内存构建并发链表,并与基于锁和基于硬件同步原语的并发链表展开性能比对,研究Intel硬件事务内存对并发链表执行效率的影响。(本文来源于《计算机工程与科学》期刊2018年S1期）
陈娟,胡庆达,陈游旻,陆游游,舒继武[4]（2018）在《一种基于微日志的持久性事务内存系统》一文中研究指出近年来,研究者们针对持久性内存良好的性能,设计了轻量级的持久性事务内存系统,它通过日志机制保证了事务的原子性和一致性.然而,相比于传统内存,持久性内存的存储单元往往具有更高的写延迟,并且存在有限的耐久性.发现现有的持久性事务内存系统存在日志机制带来过多的写操作问题:一方面,现有系统没有区分出事务中不同类型的写操作,即无论是对内存中已有数据的更新操作还是向事务中新分配区域添加数据的写操作,现有系统都采用相同的日志机制保证它们的一致性;另一方面,现有系统将更新操作的地址和数据等字段完整地持久化到日志中,即使其中大部分数据都可以通过压缩算法减少写入量.这2方面导致了冗余的日志操作,带来了额外的写延迟和写磨损.为了解决上述问题,设计并实现了一种基于微日志的持久性事务内存系统TLPTM,主要提出2个优化技术:1)分配操作感知的日志优化策略(allocation-aware log optimization,AALO),AALO有效地避免了向事务中新分配区域添加数据的写操作产生的日志开销;2)基于压缩算法的日志优化策略(compression-based log optimization,CBLO),CBLO将日志数据压缩后再写入到日志中,减少了日志操作的写开销.测试结果表明:相比于Mnemosyne,提出的日志优化策略AALO将事务性能提高了15%～24%,基于提出的2种优化技术实现的TLPTM将日志的写入总量降低了70%～81%.(本文来源于《计算机研究与发展》期刊2018年09期）
Hillel,Avni,王鹏[5]（2018）在《面向数据库的持久化事务内存》一文中研究指出硬件事务内存(hardware transactional memory,HTM)和可字节寻址的非易失性内存(nonvolatile memory,NVM)已经可以在新的计算机设备中使用.使用HTM确保一致性和隔离性,使用NVM确保持久性,组合使用两者可以实现满足原子性、一致性、隔离性和持久性(atomicity,consistency,isolation and durability,ACID)特性的事务.ACID事务在数据库中非常有价值,但由于数据库事务通常较大,其面临的挑战是HTM固有的容量限制和争用水平.首先提出了一种通过HTM进行ACID事务处理的软硬件解决方案——持久化HTM(persistent HTM,PHTM).使用2种方法来消除PHTM的局限性:1)持久化混合事务内存(persistent hybrid TM,PHyTM),允许PHTM事务与支持任意大小的纯软件事务(software transactional memory,STM)并发执行;2)分离事务执行(split transaction execution,STE)算法,该算法为关系数据库事务量身定制,解决了大多数事务超过PHTM的容量限制的问题.简而言之,讨论了利用NVM将HTM扩展到ACID数据库事务的问题.(本文来源于《计算机研究与发展》期刊2018年02期）
魏星达[6]（2017）在《高效可靠的基于HTM和RDMA的内存事务计算》一文中研究指出分布式数据库系统是当今很多计算机应用,如电子商务,社交网络以及股票交易系统等等的后端数据支持。应用通常需要事务(Transaction)来一致地(consistently)并可靠地(Reliably)操作数据。随着内存数据库变得普及,新硬件技术诸如远程内存直接访问(RDMA)和事务性内存(HTM)的出现,以及事务处理方法的革新,现代的内存分布式事务计算通常可以达到非常好的性能。分布式系统中两个非常重要的特性是高可用性(Availability)以及可伸缩性(Elasticity)。由于全新的系统设计,现有系统并不完全支持这两种特性,使得这些系统在真实场景下的实用性降低。本论文提出了DrTM+br,在之前的基于新硬件的内存事务处理系统DrTM+R上提供了高可用性以及可伸缩性。DrTM+br首先使用主从备份来备份内存中的数据;在有服务器宕机后,宕机机器中的数据仍可以在备份机器中访问,达到高可用性。进一步的,DrTM+br使用数据迁移来动态地调整数据库中的数据划分来达到更好的负载均衡,从而提供可伸缩性。为了保证在有机器宕机情况下事务仍然可以一致地执行,DrTM+br提出一个数据备份协议将一个事务对数据库的修改同步到备份服务器中。当有服务器宕机时,事务的数据仍可能在备份服务器的日志中,所以DrTM+br提出一个恢复协议来从备份服务器上恢复这些事务。DrTM+br需要保留原有系统DrTM+R的高性能。然而,当一个事务的结果被同步到其他机器之前,这个事务的结果不能被其他事务观测到。为了不阻塞其他相关事务执行,DrTM+br扩展原有的并发控制协议使得其与数据备份过程协作,这样使得并发控制协议可以检测出不一致的数据并且及时中断相关事务。为了减少恢复协议的时间,DrTM+br使用并发恢复恢复来并行地恢复宕机机器的数据,同时DrTM+br借助RDMA来加速检测宕机器的过程。数据迁移通常会对事务执行的性能造成影响。为了使数据迁移的过程不影响正常的事务处理,DrTM+br使用了一个类似pre-copy的在线数据迁移技术来动态调整数据库的数据划分。在pre-copy中数据迁移可以和事务执行并发执行,从而减少对事务执行的影响。DrTM+br进一步地利用现有的备份机器来减少数据迁移的数量以达到更短的数据迁移时间。在一个运行在6台机器的经典工作场景(TPCC和Smallbank)下,当一台服务器宕机时,DrTM+br可以在30毫秒内检测到宕机机器并完成数据恢复,并恢复正常情况下的执行性能。在负载均衡的测试中,DrTM+br的性能几乎不受数据迁移影响,同时可以比传统的基于post-copy方法更快的完成数据迁移以及更少的宕机时间。(本文来源于《上海交通大学》期刊2017-05-23）
徐延东[7]（2017）在《基于GPU的事务型内存数据库的研究与实现》一文中研究指出联机事务处理是数据库领域的重要应用。随着近年来电子商务的迅猛发展和企业数据量的激增,用户对数据库事务处理能力提出了越来越高的要求,而处理器技术和内存技术的发展也为提升数据库事务处理能力带来了机遇和挑战。一方面,多核CPU、GPU、Phi等新型处理器拥有越来越多的处理核心,并行处理能力非常强大;但是另一方面,事务处理过程中对数据的隔离性和一致性的保护又制约着处理器并发能力的提升。目前大多数的研究工作着眼于利用多核处理器的并行计算能力来提高事务型内存数据库的性能,但如何将并行计算能力更强的GPU应用于事务型内存数据库则少有研究。在GPU上实现事务型内存数据库的关键是要在保证ACID特性的前提下充分挖掘程序在GPU上的并行性,然而GPU上数量众多的并发线程和线程束内的锁步执行方式会严重放大数据冲突的影响,使得该问题的解决充满挑战。本文重点解决了事务并发执行,事务实时性保证,GPU设备内存管理等几个关键问题。针对事务并发控制的问题,本文借鉴了 Silo系统的事务提交协议,通过减少集中式资源的使用避免GPU线程的互相阻塞,并解决了对写集合加锁的死锁问题使之适应GPU的并行计算方式。针对事务处理实时性的保护,本文借鉴了 Mega-KV的以时间为标准的调度策略,设计了针对于GPU事务处理的调度流水线,保证了事务的实时性。针对事务的持久化问题,本文采用了 CPU/GPU协作模式,GPU将一个批次的事务作为一个持久化事务,由CPU将该持久化事务的日志信息记录到日志文件中。此外,为提升系统的运行效率,本文中还实现了 GPU设备内存管理器和无锁哈希表。本文主要工作和贡献如下:1.系统研究了在GPU上实现事务型内存数据库面临的困难与挑战,重点解决了事务并发控制、事务的实时性、事务持久性保障等关键技术问题。2.在NVIDIA GPU上实现了一个基于GPU的事务型内存数据库原型系统GPUTx-DB,该系统可在保证数据库事务ACID性质的同时充分利用GPU的并行计算能力。3.利用YCSB和TPC-C数据库基准测试程序对GPUTx-DB进行了性能测试和分析,并与多核处理器上的事务型内存数据库Silo进行了比较,验证了GPUTx-DB的处理能力。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-04-01）
余倩倩,董明凯,陈海波[8]（2017）在《虚拟环境下硬件事务内存辅助的同步机制》一文中研究指出在虚拟化系统中,双重调度问题普遍存在。过度负载的现象进一步加剧了双重调度问题,造成了不可忽视的性能下降。如何在保护系统公平性的同时,缓解双重调度问题带来的负面影响,提高系统的整体性能,成为一个重要的课题。通过研究双重调度引发的同步机制效率问题,结合硬件事务内存的特点,为虚拟机内核设计了新的同步机制SPINRTM。一方面,SPINRTM基于硬件事务内存不可被打断的特性,保护了虚拟机内的临界区间,使其不被打断,有效缓解了双重调度问题;另一方面,SPINRTM结合了传统的排队自旋锁,保护了硬件事务内存的运行效率,也维护了系统的公平性。测试证明,在超负载的情况下,SPINRTM能够在保护系统公平性的同时,提高系统的整体性能。(本文来源于《计算机科学与探索》期刊2017年09期）
胡爽,周欢,钱卫宁[9]（2016）在《内存数据库事务提交的关键技术与挑战》一文中研究指出ARIES作为传统事务提交机制从20世纪90年代问世以来,一直是主流商业或开源数据库系统普遍采用的方法.随着应用的高通量化,基于传统硬件设备实现的事务提交机制成为了系统性能提升的首要瓶颈.然而大内存、多核等高性能硬件技术的发展又为事务提交机制的优化提供了新的契机.本文详细分析并总结了传统事务提交机制中存在的问题,然后归纳并讨论了现有基于新型硬件的事务提交技术的应用现状与优缺点,最后探讨了事务提交优化的未来发展与挑战.(本文来源于《华东师范大学学报(自然科学版)》期刊2016年05期）
刘宇涛,陈海波[10]（2016）在《基于硬件事务内存的安全增强机制》一文中研究指出近些年,在学术界和工业界出现了一些利用非安全相关的硬件特性来增强系统安全的机制。在本文中,我们主要介绍其中的两个工作,它们都是基于硬件事务内存特性,其中一个用于增强虚拟机自省技术,另外一个用于防止私钥泄露。事务内存(Transactional Memory),是在程序并发控制领域提出的一套完整的解(本文来源于《中国教育网络》期刊2016年06期）
内存事务论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
事务内存(Transactional Memory)是一种模拟数据库事务执行的并发控制机制,相较于锁它为共享内存的访问提供了更简易安全的方式。PSTM(Python Software Transactional Memory)框架,是由Python语言实现的事务内存,它填补了Python缺乏成熟可靠的事务内存机制的空白。PSTM满足基本的事务特性(原子性等),但并不满足不透明性。不透明性(opacity)是一种专门针对事务内存的安全性质,它要求并发执行的事务都有一个与其等价的串行执行序列。本文针对这一缺陷,对PSTM进行修改,提出一种改进的事务内存PSTM-M,并证明其满足不透明性。本文首先从该框架的源码出发,分析PSTM框架的基本结构。通过修改PSTM服务器端代码而保持整体架构不变的方式,提出了新的事务内存PSTM-M。随后,设计并实现了两个实验:实验一重现了PSTM违反不透明性的实例;实验二对比了PSTM与PSTM-M在任务处理上时间和事务废弃个数的差异,该实验表明为保证更强的安全性,PSTM-M在执行效率上的损失处于可控范围内。接着,本文基于历史模型(History Model)给出不透明性的形式化定义。为简化后续证明,本文给出了保证不透明性成立的叁个条件,并证明其与不透明性等价。随后利用输入/输出自动机(Input/Output Automata)给出PSTM-M的形式化描述。基于给出的叁个条件并利用数学归纳法,对PSTM-M历史中事务成功提交的个数进行归纳,证明了PSTM-M满足不透明性。最后,为了使证明更具说服力,本文利用定理证明器Coq给出PSTM-M不透明性的机器证明。在证明中,首先利用Coq中的归纳类型将PSTM-M所有可能执行的轨迹,定义成为pstm_trace。接着保留pstm_trace中所有成功提交的事务,形成中间产物cnpt。最后从cnpt出发构建顺序轨迹从而完成PSTM-M不透明性的证明。PSTM-M不透明性的证明,保证了其在高并发下数据读取的正确性,克服了PSTM框架中所存在的缺陷。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
内存事务论文参考文献
[1].张婷,李文敬.基于多核PC的事务内存冲突管理算法的改进[J].现代计算机.2019
[2].方禺程.事务内存PSTM的改进及其正确性研究[D].华东师范大学.2019
[3].吴振伟,张文喆.基于硬件事务内存构建并发链表[J].计算机工程与科学.2018
[4].陈娟,胡庆达,陈游旻,陆游游,舒继武.一种基于微日志的持久性事务内存系统[J].计算机研究与发展.2018
[5].Hillel,Avni,王鹏.面向数据库的持久化事务内存[J].计算机研究与发展.2018
[6].魏星达.高效可靠的基于HTM和RDMA的内存事务计算[D].上海交通大学.2017
[7].徐延东.基于GPU的事务型内存数据库的研究与实现[D].中国科学技术大学.2017
[8].余倩倩,董明凯,陈海波.虚拟环境下硬件事务内存辅助的同步机制[J].计算机科学与探索.2017
[9].胡爽,周欢,钱卫宁.内存数据库事务提交的关键技术与挑战[J].华东师范大学学报(自然科学版).2016
[10].刘宇涛,陈海波.基于硬件事务内存的安全增强机制[J].中国教育网络.2016
论文知识图
