Аппаратно-программный интерфейс для транзакционной памяти.
Аппаратные разработки оптимизируются в расчете на то, чтобы ускорить выполнение в наиболее распространенных случаях и сократить стоимость корректной обработки редких событий. Поставщики процессоров будут следовать этому принципу и при обеспечении аппаратной поддержки транзакционной памяти. В начальных системах, вероятно, на поддержку TM будут тратиться умеренные ресурсы. По мере того как транзакции начнут использовать в большем числе приложений, возможно, станут доступными более развитые аппаратные решения, включая полнофункциональные системы HTM.
Безотносительно к объему аппаратуры, используемой для поддержки TM, важно то, что системы HTM обеспечивают функциональные возможности, полезные при разработке практических программных моделей и сред выполнения. Значительная часть исследований в области HTM посвящена аппаратно-программному интерфейсу, который может поддерживать развитые программные средства. Макдональд (McDonald) и др. предложили четыре интерфейсных механизма для систем HTM [20]. Первый механизм – это двухфазный протокол фиксации, который на архитектурном уровне разделяет вилидацию транзакции и фиксацию выполненных ею изменений в памяти. Второй механизм представляет собой транзакционные обработчики, позволяющие программному обеспечению реагировать на существенные события, такие как обнаружение конфликта, фиксация или аварийное завершение. Шрираман (Shriraman) и другие предлагают аналогичный механизм «alert-on-update», который вызывает программный обработчик, когда аппаратура HTM обнаруживает конфликт, или в ней возникает переполнение [31]. Третий механизм заключается в поддержке замкнутых и открыто-вложенных транзакций. Открытая вкладываемость позволяет программному обеспечение прерывать выполняемую транзакцию и исполнять некоторый служебный код (например, системный вызов) с независимыми гарантиями атомарности и изолированности. Другие исследователи полагают, что для обслуживания системных вызовов и операций ввода-вывода достаточно приостанавливать HTM-транзакции [24, 32]. Тем не менее, если в служебном коде для доступа к совместно используемым данным используются транзакции, требования задержки выполнения транзакции не существенно отличаются от требований открыто-вложенных транзакций. Наконец, и Макдональд, и Шрираман предлагают несколько типов инструкций чтения и записи, позволяющих компиляторам отличать доступ к частным данным потока управления, неизменяемым и идемпотентным данным от доступа к истинно разделяемым данным. При наличии таких механизмов системы HTM могут поддерживать широкий диапазон программных средств, от средств традиционной синхронизации и ограниченного ввода-вывода внутри транзакций [5,32] до высокоуровневых моделей параллелизма, позволяющих избегать аварийного завершения транзакций при конфликтах по памяти, если не нарушается семантика уровня приложений [4].
