基于硬件的多核程序执行不确定性消除技术研究

项目名称： 基于硬件的多核程序执行不确定性消除技术研究

项目编号： No.61173024

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 计算机科学学科

项目作者： 季振洲

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 59万元

中文摘要： 运行在多核处理器上的不同线程可同时访问共享内存，现有的基于目录的Cache一致性协议虽然能有效防止共享内存访问的不一致性，但是对访问顺序无法控制。因此，多核程序即使输入集相同，也可能产生不同的输出结果。这种多核处理器执行环境的不确定性给多核程序的编写、调试、测试和维护都带来了巨大挑战，也成为多核编程实现广泛应用的瓶颈。本项目拟从多层存储访问模型出发，提出一种新的确定性Cache一致性协议，消除多核程序执行的不确定性。通过分析不确定性给多核系统带来的影响，研究去除不确定性的方法，给出合适的硬件设计取舍，抽象出优化的状态模型；研究高效、快速的确定性重演机制，让确定性重演能够得到更广泛的应用；在这些基础上提出支持多种工作模式的确定性多核原型系统。可以预见，本项目的研究将对确定性多核处理器设计、多核程序可靠性以及多核编程的推广具有非常重要的意义。

中文关键词： 片上多核处理器；多核程序；不确定性；确定性重演；内存竞争记录

英文摘要：

英文关键词： chip multiprocessor；multi-core program；non-determinism；deterministic replay；memory race recording