面向事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的容錯(cuò)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-05 13:23
隨著多核處理器的發(fā)展,事務(wù)存儲(chǔ)作為一種有潛力的并發(fā)控制機(jī)制受到了越來(lái)越多的關(guān)注。另一方面,隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展進(jìn)入深亞微米級(jí)甚至納米級(jí),處理器更容易受電磁輻射、宇宙射線以及其它干擾源的影響,這使得處理器的可靠性問(wèn)題變得日益突出。因此事務(wù)存儲(chǔ)機(jī)制下的容錯(cuò)問(wèn)題也將逐漸成為一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。本文針對(duì)事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)下的容錯(cuò)問(wèn)題展開(kāi)研究,以事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的錯(cuò)誤傳播行為為理論基礎(chǔ),圍繞故障檢測(cè)、故障恢復(fù)和故障屏蔽等幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題提出了理論方法、技術(shù)方案和實(shí)現(xiàn)框架。本文的主要貢獻(xiàn)如下:1.以基于程序語(yǔ)句序列的語(yǔ)句間的錯(cuò)誤傳播行為為始,層層遞進(jìn)的分析了錯(cuò)誤在事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的傳播行為。通過(guò)對(duì)事務(wù)自身的屬性和特點(diǎn)的分析,針對(duì)容錯(cuò)位置和容錯(cuò)對(duì)象集合這兩個(gè)容錯(cuò)技術(shù)主要關(guān)心的信息,給出了事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中兩類天然的容錯(cuò)位置及對(duì)應(yīng)的容錯(cuò)對(duì)象集合,并證明了其所具有的不同的容錯(cuò)能力,從理論上揭示了事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)天然的容錯(cuò)特性。2.提出了基于事務(wù)冗余的錯(cuò)誤檢測(cè)方法——EDRT錯(cuò)誤檢測(cè)方法。該方法為事務(wù)創(chuàng)建冗余副本,并同時(shí)執(zhí)行事務(wù)及其副本,通過(guò)在提交前比較兩事務(wù)的寫(xiě)集合實(shí)現(xiàn)了低錯(cuò)誤檢測(cè)開(kāi)銷的基于冗余事務(wù)的錯(cuò)誤檢測(cè)方法。此外,...
【文章來(lái)源】:國(guó)防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:148 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 事務(wù)存儲(chǔ)的興起
1.1.2 微處理器的可靠性問(wèn)題
1.2 事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)
1.2.1 事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本概念和分類
1.2.2 事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
1.3 可靠性及容錯(cuò)研究基礎(chǔ)
1.3.1 系統(tǒng)可靠性的影響因素
1.3.2 容錯(cuò)技術(shù)
1.4 相關(guān)工作
1.4.1 故障檢測(cè)技術(shù)
1.4.2 故障恢復(fù)技術(shù)
1.4.3 故障屏蔽技術(shù)
1.4.4 基于事務(wù)存儲(chǔ)的容錯(cuò)技術(shù)
1.5 本文的研究?jī)?nèi)容及主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
1.5.1 本文的研究?jī)?nèi)容
1.5.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
1.6 論文結(jié)構(gòu)
第二章 錯(cuò)誤在事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的傳播行為分析
2.1 程序語(yǔ)句間的錯(cuò)誤傳播
2.1.1 語(yǔ)句間的錯(cuò)誤傳播
2.1.2 任務(wù)段的錯(cuò)誤隔離
2.2 事務(wù)間的錯(cuò)誤傳播
2.2.1 事務(wù)間的錯(cuò)誤傳播
2.2.2 事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的錯(cuò)誤隔離
2.3 小結(jié)
第三章 基于事務(wù)冗余的錯(cuò)誤檢測(cè)
3.1 基于事務(wù)冗余的錯(cuò)誤檢測(cè)方法
3.1.1 EDRT 的基本思想
3.1.2 開(kāi)銷分析
3.1.3 錯(cuò)誤檢測(cè)能力分析
3.2 容錯(cuò)日志事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng):FTLogTM
3.2.1 數(shù)據(jù)比較集
3.2.2 沖突檢測(cè)機(jī)制
3.3 容錯(cuò)緩存事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng):FTBufTM
3.3.1 數(shù)據(jù)比較集
3.3.2 沖突檢測(cè)機(jī)制
3.4 實(shí)驗(yàn)與評(píng)測(cè)
3.4.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.5 小結(jié)
第四章 基于事務(wù)回退的故障恢復(fù)
4.1 基于FRTR 的容錯(cuò)事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)
4.1.1 FRTR 的基本思想
4.1.2 一個(gè)例子
4.1.3 FRTR 的開(kāi)銷分析
4.2 容錯(cuò)事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的隔離性
4.2.1 基于Eager 沖突檢測(cè)機(jī)制的容錯(cuò)事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的隔離性
4.2.2 基于Lazy 沖突檢測(cè)機(jī)制的容錯(cuò)事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的隔離性
4.2.3 FRTR 對(duì)故障恢復(fù)的充分性
4.3 實(shí)驗(yàn)與評(píng)測(cè)
4.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.4 事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中基于并行復(fù)算的故障恢復(fù)
4.4.1 基本思想
4.4.2 針對(duì)OpenTM 程序的并行復(fù)算
4.4.3 實(shí)驗(yàn)與評(píng)測(cè)
4.5 小結(jié)
第五章 基于三模冗余的容錯(cuò)方法
5.1 事務(wù)的三模冗余容錯(cuò)方法:TriTM
5.1.1 TriTM 的基本思想
5.1.2 TriTM 的性能優(yōu)化
5.1.3 TriTM 的比較點(diǎn)設(shè)置
5.2 基于Closed 嵌套事務(wù)的TriTM 的實(shí)現(xiàn)
5.2.1 嵌套事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)
5.2.2 TriTM 的實(shí)現(xiàn)
5.3 實(shí)驗(yàn)與評(píng)測(cè)
5.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
作者在學(xué)期間參加的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):2899517
【文章來(lái)源】:國(guó)防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:148 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 事務(wù)存儲(chǔ)的興起
1.1.2 微處理器的可靠性問(wèn)題
1.2 事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)
1.2.1 事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本概念和分類
1.2.2 事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
1.3 可靠性及容錯(cuò)研究基礎(chǔ)
1.3.1 系統(tǒng)可靠性的影響因素
1.3.2 容錯(cuò)技術(shù)
1.4 相關(guān)工作
1.4.1 故障檢測(cè)技術(shù)
1.4.2 故障恢復(fù)技術(shù)
1.4.3 故障屏蔽技術(shù)
1.4.4 基于事務(wù)存儲(chǔ)的容錯(cuò)技術(shù)
1.5 本文的研究?jī)?nèi)容及主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
1.5.1 本文的研究?jī)?nèi)容
1.5.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
1.6 論文結(jié)構(gòu)
第二章 錯(cuò)誤在事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的傳播行為分析
2.1 程序語(yǔ)句間的錯(cuò)誤傳播
2.1.1 語(yǔ)句間的錯(cuò)誤傳播
2.1.2 任務(wù)段的錯(cuò)誤隔離
2.2 事務(wù)間的錯(cuò)誤傳播
2.2.1 事務(wù)間的錯(cuò)誤傳播
2.2.2 事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的錯(cuò)誤隔離
2.3 小結(jié)
第三章 基于事務(wù)冗余的錯(cuò)誤檢測(cè)
3.1 基于事務(wù)冗余的錯(cuò)誤檢測(cè)方法
3.1.1 EDRT 的基本思想
3.1.2 開(kāi)銷分析
3.1.3 錯(cuò)誤檢測(cè)能力分析
3.2 容錯(cuò)日志事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng):FTLogTM
3.2.1 數(shù)據(jù)比較集
3.2.2 沖突檢測(cè)機(jī)制
3.3 容錯(cuò)緩存事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng):FTBufTM
3.3.1 數(shù)據(jù)比較集
3.3.2 沖突檢測(cè)機(jī)制
3.4 實(shí)驗(yàn)與評(píng)測(cè)
3.4.1 實(shí)驗(yàn)方法
3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.5 小結(jié)
第四章 基于事務(wù)回退的故障恢復(fù)
4.1 基于FRTR 的容錯(cuò)事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)
4.1.1 FRTR 的基本思想
4.1.2 一個(gè)例子
4.1.3 FRTR 的開(kāi)銷分析
4.2 容錯(cuò)事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的隔離性
4.2.1 基于Eager 沖突檢測(cè)機(jī)制的容錯(cuò)事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的隔離性
4.2.2 基于Lazy 沖突檢測(cè)機(jī)制的容錯(cuò)事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的隔離性
4.2.3 FRTR 對(duì)故障恢復(fù)的充分性
4.3 實(shí)驗(yàn)與評(píng)測(cè)
4.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.4 事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中基于并行復(fù)算的故障恢復(fù)
4.4.1 基本思想
4.4.2 針對(duì)OpenTM 程序的并行復(fù)算
4.4.3 實(shí)驗(yàn)與評(píng)測(cè)
4.5 小結(jié)
第五章 基于三模冗余的容錯(cuò)方法
5.1 事務(wù)的三模冗余容錯(cuò)方法:TriTM
5.1.1 TriTM 的基本思想
5.1.2 TriTM 的性能優(yōu)化
5.1.3 TriTM 的比較點(diǎn)設(shè)置
5.2 基于Closed 嵌套事務(wù)的TriTM 的實(shí)現(xiàn)
5.2.1 嵌套事務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)
5.2.2 TriTM 的實(shí)現(xiàn)
5.3 實(shí)驗(yàn)與評(píng)測(cè)
5.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
作者在學(xué)期間參加的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):2899517
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