面向监听一致性协议的并发内存竞争记录算法

来源：计算机研究与发展杂志2016年第6期北京时间：

作者：朱素霞,陈德运,季振洲,孙广路,张浩,

摘要：内存竞争记录是解决多核程序执行不确定性的关键技术，然而现有点到点的内存竞争记录机制带来的硬件开销大，难以应用到实际的片上多核处理器系统中.以降低点到点内存竞争记录方式的硬件开销为出发点，为采用监听一致性协议的片上多核处理器(chipmultiprocessor,CMP)系统设计了基于并发记录策略的点到点内存竞争记录算法.该记录算法将两两线程间点到点的内存竞争关系扩展到所有线程，采用分布式记录方法为每个线程记录一个由内存竞争关系的一方构成的内存竞争日志；重演时采用简化的生产者消费者模型，确保了确定性重演的实现，有效降低了硬件消耗和带宽开销.在8核处理器系统中的仿真结果表明，该并发式点到点内存竞争记录算法为每个处理器核添加硬件资源约171B，每千条内存操作指令记录日志大小约2.3B，记录和重演阶段均添加不到1.5%的带宽开销.

关键词：片上多核处理器, 多核程序, 确定性重演, 内存竞争记录, 内存冲突检测, 监听一致性协议,