確定性並行技術研究

《確定性並行技術研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由周旭擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：確定性並行技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：周旭
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

由於執行緒之間對共享記憶體和資源的競爭訪問，並行程式的執行普遍存在著不確定性問題，即程式在相同輸入下多次執行可能得到不同的結果。不確定性給並行程式在開發、調試、測試和容錯等方面帶來了挑戰，嚴重降低了並行程式的可靠性，甚至導致可靠性牆問題。確定性並行技術通過控制執行緒對共享記憶體和資源的訪問，使程式的執行結果僅依賴於輸入。確定性並行技術能夠從根本上解決目前並行程式存在的諸多問題，給並行程式的發展帶來了新的機遇。然而目前確定性並行技術還存在著性能開銷過大、兼容性差等方面的問題，制約了確定性並行技術的實用化。針對這些問題，本課題將以確定性運行時技術為核心展開研究，重點研究確定性運行時技術的兼容性最佳化和時空最佳化；同時分別從程式分析技術、硬體支持技術和編程模型等多個層次展開研究，為確定性運行時技術提供更大的最佳化空間。通過這些研究推動確定性並行技術的實用化，為並行程式的持續發展提供技術支撐。

結題摘要

課題在已有工作的基礎之上，進一步提出了面向多核並行程式的確定性懶惰釋放一致性實現方法和一種快速的全系統模擬器確定性回放方法，對於解決確定性運行時的時空開銷問題以及兼容性問題起到了關鍵性的作用。課題圍繞著確定性運行時技術在程式分析、硬體支持技術和編程模型等方面進一步展開研究，在靜態數據競爭檢測的誤報剔除技術，基於程式切片的並行錯誤檢測技術、基於程式例化的面向強確定性執行的程式分析技術，無全局同步的弱確定性執行技術以及基於硬體虛擬化的進程級確定性執行環境等方面也取得了進展和突破。通過這些技術的研究，在一定程度上推動了確定性運行時系統的實用化，完成了課題制定的研究目標。