面向细粒度读写锁的自动重构方法研究的任务书.docx

面向细粒度读写锁的自动重构方法研究的任务书
一、研究任务背景
并发控制是现代计算机系统中必须解决的问题之一。随着多核处理器的普及，对并发控制算法和技术的需求越来越高。在并发控制算法和技术中，读写锁是一种常用的同步机制，它可以同时支持多个读操作和单个写操作。然而，传统的读写锁存在性能瓶颈和偏向写操作的问题。
为了解决这些问题，研究者提出了面向细粒度读写锁的优化方法。该方法通过将锁操作细化为更细粒度的操作，以提高并发度和性能。然而，这种方法需要对现有代码进行大规模的改写和重构，由于代码的复杂性和多线程间的互相影响，手动重构往往耗时耗力且容易出错。因此，研究自动重构方法对于优化并发控制算法和技术具有重要意义。
二、研究任务目标
本研究的目标是提出一种面向细粒度读写锁的自动重构方法，以提高应用程序的并发度和性能，减少同步开销和性能瓶颈。具体目标包括：
1.设计并实现一个自动重构工具，该工具能够自动分析应用程序的代码，识别其中的锁操作，将其细化为更细粒度的读写锁操作。同时，该工具还能够检测并解决读-写冲突，保证应用程序的正确性和一致性。
2.对比分析自动重构前后应用程序的性能表现和并发度指标，以评估面向细粒度读写锁的自动重构方法的有效性和性能优势。同时，对实验结果进行统计和分析，探讨该方法的适用性和局限性。
三、研究任务内容
本研究的主要任务内容包括：
1.阅读相关文献，了解面向细粒度读写锁的优化方法和自动重构技术的研究现状和进展。分析现有方法的优缺点和局限性，提出改进方案和新思路。
2.设计并实现一个面向细粒度读写锁的自动重构工具，该工具应具有以下功能：
（1）能够自动识别应用程序中的锁操作，将其细化为更细粒度的读写锁操作。
（2）根据应用程序的并发状态和调用关系，对锁进行协调和管理，保证线程安全和应用程序的正确性。
（3）提供可视化界面和命令行接口，方便用户使用和操作。
3.针对不同类型的应用程序，进行实验验证和性能分析。主要内容包括：
（1）选择具有代表性的测试用例和应用程序，包括计算密集型、IO密集型和混合型应用程序。
（2）采用自动重构工具将目标应用程序中的锁操作细化为更细粒度的读写锁操作，并对比分析重构前后应用程序的性能表现和并发度指标。
（3）对实验结果进行统计和分析，探讨该方法的适用性和局限性，总结经验和教训，并提出改进意见和建议。
四、研究任务计划和预期成果
本研究的主要计划和预期成果如下：
1.月份1-2：开展相关文献调研和基础理论研究工作，形成调研报告和研究计划。
2.月份3-6：设计并实现面向细粒度读写锁的自动重构工具，完成基本功能的开发和测试。
3.月份7-9：进行实验验证和性能分析，对自动重构前后的应用程序进行对比分析和统计分析。
4.月份10-12：总结研究成果，撰写研究报告和论文，展示研究成果。
预期成果包括：
1.提出一种面向细粒度读写锁的自动重构方法和相应的工具，实现对应用程序的自动重构和优化。
2.验证该方法的有效性和性能优势，通过实验和性能分析表明该方法的适用性和实用性。
3.发表相关研究论文和学术论文，参与相关学术会议和交流活动，推广研究成果。