基于滑動窗口的多核程序數(shù)據(jù)競爭硬件檢測算法
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數(shù)據(jù)競爭是引起多核程序發(fā)生并發(fā)錯誤的主要原因。針對現(xiàn)有基于硬件的happens-before數(shù)據(jù)競爭檢測方法硬件開銷大的問題，提出了一種輕量級的內(nèi)存競爭硬件檢測算法，該算法利用滑動窗口技術(shù)動態(tài)檢測程序執(zhí)行過程中發(fā)生的距離較近、更易引發(fā)并發(fā)錯誤的數(shù)據(jù)競爭?？紤]競爭距離的大小，將并發(fā)線程片段細分為加鎖并發(fā)競爭域和包含線程近期執(zhí)行序列的未加鎖并發(fā)競爭域，用一對交替移動的可重寫滑動窗口保存未加鎖并發(fā)競爭域內(nèi)的內(nèi)存操作指令，用一個大小可變的可重寫滑動窗口保存加鎖并發(fā)競爭域內(nèi)的內(nèi)存操作指令，當來自遠程的共享訪問與窗口內(nèi)的內(nèi)存訪問發(fā)生沖突時，檢測到數(shù)據(jù)競爭。在硬件實現(xiàn)結(jié)構(gòu)中，僅為每個處理器核添加3對較小尺寸的硬件簽名寄存器來保存并發(fā)競爭域內(nèi)的數(shù)據(jù)地址，無需更改原有的cache -致性協(xié)議，帶來的帶寬開銷低，能夠快速地檢測多核程序并發(fā)執(zhí)行過程中發(fā)生的動態(tài)數(shù)據(jù)競爭，為多核程序開發(fā)和生產(chǎn)運行階段的并發(fā)錯誤診斷提供有效的指導信息。
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