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硬件事务内存关键技术研究的任务书
任务书
一、背景
随着多核处理器的广泛应用，由于应用程序中存在着不同线程之间的数据竞争问题，传统的锁同步机制已不能很好地解决线程间的并发问题，需要采用新的并发控制技术。事务内存是一种新的并发控制技术，它允许多个线程同时读写共享内存，其中一个线程执行失败时，整个事务被回滚，以保证数据一致性。它与传统的锁同步机制相比，可以提供更高的并发性能、更好的编程模型和更高的可维护性，因此被广泛地研究和应用。
二、研究目的和任务
硬件事务内存的研究旨在提高多核处理器系统中并发控制的性能和可维护性，本项研究的目的是通过对硬件事务内存关键技术的研究，掌握其原理、功能和设计方法，以实现高效的并发控制和提高系统的可维护性。具体任务如下：
1.了解事务内存的基本概念和实现原理，掌握事务内存的工作流程和优缺点；
2.研究常见的事务内存实现技术，如基于硬件的事务内存、软件事务内存和混合事务内存，并分析其优缺点；
3.研究硬件事务内存的关键技术，包括事务原子性、一致性、隔离性和持久性等，掌握各项技术的原理和实现方法；
4.研究事务内存中的冲突检测和冲突解决算法，在理论和实践方面分析算法的执行效果和适应性；
5.针对当前事务内存的性能瓶颈，研究事务内存的优化技术，如针对冲突检测和冲突解决算法的优化、事务管理机制的优化、事务纠错机制的优化等；
6.在理论分析的基础上，实现一个硬件事务内存，并对其性能进行测试和分析，从而验证研究成果的可行性和有效性。
三、研究方案和方法
1.详细阅读和研究相关文献资料，掌握事务内存的基本概念、实现原理和各项技术的实现方法；
2.在理论研究的基础上，进行实验验证，包括基于模拟器和基于FPGA实现的硬件事务内存，对其性能进行测试和分析；
3.研究事务内存的优化技术，对当前存在的问题进行深入分析，并提出相应的优化方法和解决方案；
4.撰写论文，并进行软件和硬件实验，展示研究结果和分析成果。
四、进度安排
本项目计划时长为12个月，初步计划工作进度如下：
1.第1个月，阅读相关文献资料，熟悉事务内存的相关知识；
2.第2-4个月，重点研究事务内存的关键技术，并实现基于模拟器的事务内存；
3.第5-7个月，研究和实现基于FPGA的硬件事务内存，对其性能进行测试和分析；
4.第8-10个月，研究事务内存的优化技术，并对冲突检测和冲突解决算法进行优化；
5.第11个月，综合理论和实验结果，撰写论文；
6.第12个月，进行实验演示，并准备报告和论文的提交。
五、预期成果
通过本项研究预计可以获得以下成果：
1.深入理解事务内存的工作原理和实现方法，掌握事务内存在多核处理器系统中的优势和局限；
2.针对事务内存的关键技术进行深入研究，分析其优缺点，掌握各项技术的实现方法；
3.实现基于模拟器和基于FPGA的硬件事务内存，并对其性能进行测试和分析，提出相应的优化技术和解决方案；
4.撰写高质量的论文，发布相关科研论文，参加学术会议或公开演讲；
5.提高本领域的研究水平，促进事务内存技术的发展和应用，为多核处理器系统中的并发控制提供更好的解决方案。