事務(wù)存儲結構的實(shí)現

但在執行沖突檢測的過(guò)程中也會(huì )存在錯誤的沖突，比如：當處理機Q請求訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)數據塊，該數據塊在目錄中的狀態(tài)為M@P，而處理機P已經(jīng)執行到后續事務(wù)，同時(shí)也置了溢出位。P發(fā)送沖突信號給Q，但這個(gè)沖突并不是因處理機Q請求的數據正被其他占有而產(chǎn)生的沖突，是一種無(wú)關(guān)的沖突。所以必須采取一種機制將目錄狀態(tài)及時(shí)更新。

2.3 操作系統對LogTM的支持

由于事務(wù)的引入，傳統操作系統已經(jīng)不能滿(mǎn)足要求，必須更改或擴展操作系統使事務(wù)能穩定高效的執行。

首先，基于LogTM系統，操作系統負責對日志進(jìn)行創(chuàng )建和維護。它為每一個(gè)執行線(xiàn)程開(kāi)辟一片日志區域，并將該區域入口地址寫(xiě)到Log Base寄存器中，同時(shí)當某數據存入日志后使Log Pointer指針后移，用來(lái)存放新數據。當發(fā)生回滾，操作系統根據目前Log Pointer指針從后向前恢復數據直到Log Pointer與Log Base指向相同為止。

其次，當執行事務(wù)發(fā)生切換時(shí)，操作系統可以通過(guò)擴展目前的TCB(線(xiàn)程控制塊)來(lái)對事務(wù)相關(guān)寄存器內容等信息進(jìn)行保存。

再次，當發(fā)生事務(wù)級線(xiàn)程切換時(shí)，操作系統判斷切換原因(包括其他線(xiàn)程搶占、時(shí)間片到達、事務(wù)之間沖突等而執行的切換)，通知調度器采取不同的切換策略或沖突策略來(lái)完成切換。

最后，由于中斷內新創(chuàng )建的事務(wù)和被中斷事務(wù)沖突而導致活鎖(被中斷事務(wù)掛起得不到執行，中斷內新創(chuàng )建事務(wù)由于沖突策略一直回滾——重新執行——回滾，也得不到執行)，操作系統必須能夠記錄回滾次數并設定一個(gè)門(mén)限值，如果同一事務(wù)回滾數超過(guò)此門(mén)限，操作系統可以強行中止該事務(wù)而調度其他事務(wù)。

3 結論及展望

本文介紹TM的基本原理，并對當前主流TM系統LogTM進(jìn)行分析實(shí)現，得出以下結論：

⑴要實(shí)現高效的事務(wù)處理必須要有一個(gè)很好的基于事務(wù)模型的硬件結構。比如：LogTM，硬件專(zhuān)門(mén)為T(mén)M添加了LogBase、LogPointer等寄存器并改變了cache的結構，在cache中加入了讀(R)和寫(xiě)(W)標志位；這樣對事務(wù)版本管理以及沖突管理都帶來(lái)了前所未有的作用，這也是此TM結構優(yōu)越性的體現。

⑵要高效的進(jìn)行事務(wù)處理必須要有TM操作系統的支持，上文中提到了一些操作系統對LogTM的相關(guān)支持，但如果要完美的支持事務(wù)還需要不斷更改和優(yōu)化已有的操作系統，最終的目的是將操作系統事務(wù)化，并能很好的處理事務(wù)化的用戶(hù)級應用。

⑶目前TM系統(包括LogTM)雖然通過(guò)一些特有的結構和機制解決了事務(wù)處理的一些問(wèn)題，但是面對今后的發(fā)展，像多級嵌套事務(wù)的復雜應用、中斷事務(wù)化(特別是外部設備的中斷)、掛起事物與執行事務(wù)沖突問(wèn)題、被切換事務(wù)的執行選擇(重新調度后，被切換事務(wù)可能回滾也可能繼續接著(zhù)執行)等問(wèn)題都需要我們不斷的去研究，去尋找最優(yōu)的解決辦法一一攻克，所以對TM的研究任重而道遠。

參考文獻

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