确定性并行技术研究

基本信息
批准号:61402492
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:26.00
负责人:周旭
学科分类:
依托单位:中国人民解放军国防科技大学
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:迟万庆,李根,陈沉,吴振东,张文喆,朱国梁,孙曼晖,罗忠岚
关键词:
确定性多线程可靠性调试并行计算
结项摘要

As threads often race to access shared memories and resources, parallel programs are inherently nondeterministic, which indicates that multiple executions of the same program under the same input may produce different outputs. Nondeterminism brings challenges in many aspects such as programming, debugging, testing and fault tolerance, thus it greatly reduces the reliability of parallel programs and even cause the reliability wall. The technique of Deterministic multithreading (DMT) makes output only related to input by controlling shared memory accesses of threads. Deterministic multithreading could solve the above problems thoroughly, thus bringing new opportunities to parallel computing. However, current DMT implementations may not be compatible to legacy codes or incur prohibitive time & space overhead, which damages their practicability. To solve these problems, this project plans to investigate on approaches for improving DMT. The major work of this project is to optimize deterministic runtime in compatibility and time & space overhead. To further improve DMT, this project also plans to apply a variety of optimizations, including performing program analysis, using hardware supports and designing a determinism-oriented programming model. By these researches, this project is expected to improve the practicability of deterministic multithreading, and thus supports parallel computing.

由于线程之间对共享内存和资源的竞争访问,并行程序的执行普遍存在着不确定性问题,即程序在相同输入下多次执行可能得到不同的结果。不确定性给并行程序在开发、调试、测试和容错等方面带来了挑战,严重降低了并行程序的可靠性,甚至导致可靠性墙问题。确定性并行技术通过控制线程对共享内存和资源的访问,使程序的执行结果仅依赖于输入。确定性并行技术能够从根本上解决目前并行程序存在的诸多问题,给并行程序的发展带来了新的机遇。然而目前确定性并行技术还存在着性能开销过大、兼容性差等方面的问题,制约了确定性并行技术的实用化。针对这些问题,本课题将以确定性运行时技术为核心展开研究,重点研究确定性运行时技术的兼容性优化和时空优化;同时分别从程序分析技术、硬件支持技术和编程模型等多个层次展开研究,为确定性运行时技术提供更大的优化空间。通过这些研究推动确定性并行技术的实用化,为并行程序的持续发展提供技术支撑。

项目摘要

课题在已有工作的基础之上,进一步提出了面向多核并行程序的确定性懒惰释放一致性实现方法和一种快速的全系统模拟器确定性回放方法,对于解决确定性运行时的时空开销问题以及兼容性问题起到了关键性的作用。课题围绕着确定性运行时技术在程序分析、硬件支持技术和编程模型等方面进一步展开研究,在静态数据竞争检测的误报剔除技术,基于程序切片的并行错误检测技术、基于程序例化的面向强确定性执行的程序分析技术,无全局同步的弱确定性执行技术以及基于硬件虚拟化的进程级确定性执行环境等方面也取得了进展和突破。通过这些技术的研究,在一定程度上推动了确定性运行时系统的实用化,完成了课题制定的研究目标。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于概率-区间混合模型的汽车乘员约束系统可靠性优化设计

基于概率-区间混合模型的汽车乘员约束系统可靠性优化设计

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2021.20.030
发表时间:2021
2

感知的环境动态性与创业团队创新 ——基于团队成员的不确定性降低动机

感知的环境动态性与创业团队创新 ——基于团队成员的不确定性降低动机

DOI:DOI:10.15886/j.cnki.hnus.20210430.002
发表时间:2021
3

硅泡沫的超弹压缩和应力松弛的不确定性表征

硅泡沫的超弹压缩和应力松弛的不确定性表征

DOI:
发表时间:
4

考虑故障处理过程信息系统连通性和准确性的配电网可靠性评估

考虑故障处理过程信息系统连通性和准确性的配电网可靠性评估

DOI:10.13335/j.1000-3673.pst.2018.1478
发表时间:2020
5

基于外部动态环境的汽车碰撞危险估计算法研究

基于外部动态环境的汽车碰撞危险估计算法研究

DOI:10.19562/j.chinasae.qcgc.2019.03.010
发表时间:2019

周旭的其他基金

批准号:81900469
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10633020
批准年份:2006
资助金额:200.00
项目类别:重点项目
批准号:11673027
批准年份:2016
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:81700665
批准年份:2017
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61102076
批准年份:2011
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21607142
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61772182
批准年份:2017
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:10573020
批准年份:2005
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:41705084
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11073032
批准年份:2010
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:51878215
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:11433005
批准年份:2014
资助金额:400.00
项目类别:重点项目
批准号:81904057
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61806083
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61202109
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:19503003
批准年份:1995
资助金额:5.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

基于Agent的并行仿真支撑技术研究

批准号:60773019
批准年份:2007
负责人:姚益平
学科分类:F0203
资助金额:29.00
项目类别:面上项目
2

函数语言的并行实现技术研究

批准号:69373021
批准年份:1993
负责人:孙永强
学科分类:F0203
资助金额:6.00
项目类别:面上项目
3

并行多线索结果开发不同级并行性的关键技术研究

批准号:60103002
批准年份:2001
负责人:崔光佐
学科分类:F0204
资助金额:15.00
项目类别:青年科学基金项目
4

宏-微观耦合并行流体数值模拟计算模型及并行优化技术研究

批准号:61902413
批准年份:2019
负责人:郭晓威
学科分类:F0214
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目