计算机研究与发展2022,Vol.59Issue(3) :499-517.DOI:10.7544/issn1000-1239.20210565

一种基于时间戳的高扩展性的持久性软件事务内存

A Scalable Timestamp-Based Durable Software Transactional Memory

刘超杰 王芳 邹晓敏 冯丹
计算机研究与发展2022,Vol.59Issue(3) :499-517.DOI:10.7544/issn1000-1239.20210565

一种基于时间戳的高扩展性的持久性软件事务内存

A Scalable Timestamp-Based Durable Software Transactional Memory

刘超杰 1王芳 1邹晓敏 1冯丹1
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作者信息

  • 1. 华中科技大学武汉光电国家研究中心 武汉 430074
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摘要

新兴的非易失性内存(non-volatile memory,NVM)具有字节寻址、持久性、大容量和低功耗等优点,然而,在NVM上进行并发编程往往比较困难,用户既要保证数据的崩溃一致性又要保证并发的正确性.为了降低用户开发难度,研究人员提出持久性事务内存方案,但是现有持久性事务内存普遍存在扩展性较差问题.测试发现限制扩展性的关键因素在于全局逻辑时钟和冗余NVM写操作.针对这2个方面,提出了线程逻辑时钟方法,通过允许每个线程拥有一个独立时钟,消除全局逻辑时钟中心化问题;提出了缓存行感知的双版本方法,为数据维护2个版本,通过循环更新这2个版本来保证数据的崩溃一致性,从而消除冗余的NVM写操作.基于所提出的这2个方法,实现了一个基于时间戳的高扩展的持久性软件事务内存(scalable durable transactional memory,SDTM),对比测试显示,在YCSB负载下,与DudeTM和PMDK相比,SDTM的性能最多分别提高了2.8倍和29倍.

关键词

持久性事务内存/并发控制/非易失性内存/数据一致性/ACID特性

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基金项目

国家重点研发计划(2018YFB1003305)

国家自然科学基金重点项目(61832020)

国家自然科学基金创新研究群体项目(61821003)

出版年

2022
计算机研究与发展
中国科学院计算技术研究所 中国计算机学会

计算机研究与发展

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:2.649
ISSN:1000-1239
参考文献量1
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