Treffer: Hardware transactional memory for a real-time chip multiprocessor

http://www.vmars.tuwien.ac.at/php/pserver/extern/docdetail.php?DID=2787&viewmode=thesis ; Transaktionaler Speicher ist eine Alternative zur konventionellen Synchronisation mit Locks. Programmierung mit Locks ist aufwändig und fehlerhaft; transaktionaler Speicher bietet ein einfaches Programmiermodell und die hohe Nebenläufigkeit, die für zukünftige Multiprozessoren benötigt wird. Obwohl mehrere Threads gleichzeitig auf gemeinsame Daten zugreifen, entsprechen die Ergebnisse einer sequentiellen Ausführung von Codeabschnitten (Transaktionen). Real-Time Transactional Memory (RTTM) ist der erste Entwurf eines echtzeitfähigen transaktionalen Speichers für Chip-Multiprozessoren. Die Entwurfsziele sind ein einfaches Programmiermodell und analysierbares Zeitverhalten. Statische Analyse der potentiellen Konflikte von Transaktionen verringert die Worst-Case Execution Time Bounds. In dieser Diplomarbeit wurde RTTM auf einem FPGA implementiert und die Implementierung evaluiert. Um echtzeitfähig und performant zu sein, ist RTTM hardware-basiert. Ein jedem Prozessor zugeordneter Cache verfolgt die Speicherzugriffe in einer Transaktion. Die Implementierungsplattform ist der echtzeitfähige Chip-Multiprozessor JOP, der Java Bytecode direkt ausführt. Die Programmierschnittstelle ist die @atomic Method Annotation. Die FPGA-basierte Implementierung ermöglicht Transaktionen zur Synchronisation von eingebetteten Echtzeitanwendungen. Auf einem Cyclone II FPGA können bis zu 12 Prozessorkerne laufen. Die RTTM-Hardware ist wegen des (vollassoziativen) Caches aufwändig, dominiert aber nicht den Ressourcenverbrauch. Die Verwandtschaft von JOP mit der Java Virtual Machine ermöglicht Ressourcen sparende Optimierung. Ein Teil von RTTM wurde in Software implementiert, um die Integration der CPU zu vereinfachen und den Ressourcenverbrauch zu vermindern. Als Vorbereitung auf eine toolbasierte Worst-Case-Execution-Time-Analyse wurde die maximale Ausführungszeit der einzelnen RTTM-Operationen analysiert. ; Transactional memory is an alternative ...