支持通信的嵌套并发事务内存机制及其语义

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并发环境中共享对象的互斥访问是并发系统设计与管理需要着重考虑的问题。事务内存(Transactional Memory)是近年来提出的一种解决这类问题的方法。其中,Harris提出一种软件事务内存,并在Haskell语言中进行了实现(称为STMHaskell),这种软件事务内存通过retry语句支持事务之间的通信。嵌套并发指的是在事务内部可以有子事务,并且子事务可以在新的线程中与父事务并发执行,嵌套并发可以更大程度地利用并发机制,使程序得以更快地执行。   STM Haskell尚不支持嵌套并发,本文提出CSTM Haskell,CSTM Haskell是在STM Haskell的基础上引入嵌套并发。CSTM Haskell提供在事务内部创建子线程的语句forkSTM,通过这种方法产生嵌套并发执行的子事务,为了解决父事务执行过程中受到子事务提交动作干扰的问题,CSTM Haskell提供显式执行嵌套事务的语句atomicNested。STM Haskell中的retry语句不能完全解决嵌套并发环境中父事务与子事务之间的通信问题,本文扩展原先的通信机制,取代retry语句,代之以waitSTM语句,waitSTM语句不仅支持原先retry语句的功能,而且支持父事务与子事务之间的通信。事务相关的其他操作本文与STM Haskell相同,但是具体的实现机制有所变化。本文还将给出CSTM Haskell的语义,由于引入了嵌套并发,本文引入事务日志相关的符号扩展STM Haskell的程序状态,在语义中详细描述事务相关的操作的执行过程中作为程序状态的一部分的事务日志的变化和作用,新符号也将反映出系统中事务的结构。
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