Транзакционная память

  • Транзакционная память (англ. Transactional memory, TM) — технология синхронизации общей памяти для конкурирующих потоков, позволяющая им выполнять операции сохранения, которые воспринимаются другими потоками как атомарные. Эта технология упрощает параллельное программирование, выделяя целые группы различных инструкций в атомарные транзакции. Конкурирующие потоки работают параллельно, пока не начинают модифицировать одну и ту же область памяти.

    Подход к управлению конкурентностью с использованием транзакционной памяти называют оптимистичным: предполагается, что потоки работают независимо друг от друга и в редких случаях меняют одни и те же данные. В таком случае большинство транзакций заканчивается успешно. В противоположность этому, подходы с использованием блокировок называют пессимистичными: предполагается, что потоки часто конфликтуют, и следовательно, им часто запрещается находиться в критической секции одновременно.

    В случае конфликта данных, транзакция отменяется, это приводит к откату изменений, которые были выполнены потоком во время транзакции. После этого транзакцию можно либо перезапустить, либо вызвать заранее подготовленный альтернативный код.

Источник: Википедия

Связанные понятия

В компьютерных технологиях, программная транзакционная память (англ. software transactional memory, SТМ) представляет собой механизм управления параллелизмом, аналогичный механизму транзакций баз данных для управления доступом к совместно используемой памяти в параллельных вычислениях. Это альтернатива для синхронизации на основе блокировки. Транзакция в этом контексте является частью кода, который выполняет считывание и запись в разделяемую (совместно используемую) память. Считывание и запись логически...
Лисп (LISP, от англ. LISt Processing language — «язык обработки списков»; современное написание: Lisp) — семейство языков программирования, программы и данные в которых представляются системами линейных списков символов. Лисп был создан Джоном Маккарти для работ по искусственному интеллекту и до сих пор остаётся одним из основных инструментальных средств в данной области. Применяется он и как средство обычного промышленного программирования, от встроенных скриптов до веб-приложений массового использования...
Многозада́чность (англ. multitasking) — свойство операционной системы или среды выполнения обеспечивать возможность параллельной (или псевдопараллельной) обработки нескольких задач. Истинная многозадачность операционной системы возможна только в распределённых вычислительных системах.
Безопасность доступа к памяти — концепция в разработке программного обеспечения, целью которой является избежание программных ошибок, которые ведут к уязвимостям, связанным с доступом к оперативной памяти компьютера, таким как переполнения буфера и висячие указатели.
Уте́чка па́мяти (англ. memory leak) — процесс неконтролируемого уменьшения объёма свободной оперативной или виртуальной памяти компьютера, связанный с ошибками в работающих программах, вовремя не освобождающих ненужные участки памяти, или с ошибками системных служб контроля памяти.
Эмуля́ция (англ. emulation) в вычислительной технике — комплекс программных, аппаратных средств или их сочетание, предназначенное для копирования (или эмулирования) функций одной вычислительной системы (гостя) на другой, отличной от первой, вычислительной системе (хосте) таким образом, чтобы эмулированное поведение как можно ближе соответствовало поведению оригинальной системы (гостя). Целью является максимально точное воспроизведение поведения в отличие от разных форм компьютерного моделирования...
Транза́кция (англ. transaction) — группа последовательных операций с базой данных, которая представляет собой логическую единицу работы с данными. Транзакция может быть выполнена либо целиком и успешно, соблюдая целостность данных и независимо от параллельно идущих других транзакций, либо не выполнена вообще, и тогда она не должна произвести никакого эффекта. Транзакции обрабатываются транзакционными системами, в процессе работы которых создаётся история транзакций.
Сопрограммы (англ. coroutines) — методика связи программных модулей друг с другом по принципу кооперативной многозадачности: модуль приостанавливается в определённой точке, сохраняя полное состояние (включая стек вызовов и счётчик команд), и передаёт управление другому. Тот, в свою очередь, выполняет задачу и передаёт управление обратно, сохраняя свои стек и счётчик.

Подробнее: Сопрограмма
Повторное использование кода (англ. code reuse) — методология проектирования компьютерных и других систем, заключающаяся в том, что система (компьютерная программа, программный модуль) частично либо полностью должна составляться из частей, написанных ранее компонентов и/или частей другой системы, и эти компоненты должны применяться более одного раза (если не в рамках одного проекта, то хотя бы разных). Повторное использование — основная методология, которая применяется для сокращения трудозатрат...
Параллельные вычислительные системы — это физические компьютерные, а также программные системы, реализующие тем или иным способом параллельную обработку данных на многих вычислительных узлах.Например, для быстрой сортировки массива на двухпроцессорной машине можно разделить массив пополам и сортировать каждую половину на отдельном процессоре. Сортировка каждой половины может занять разное время, поэтому необходима синхронизация.
Хот-спот (англ. hotspot) — участок кода в программе, на который приходится бо́льшая часть исполняемых инструкций процессора или на исполнение которого процессор затрачивает очень много времени (одни инструкции исполняются быстрее, а другие — медленнее). Хот-споты могут являться узкими местами программы, если на них приходится лишняя нагрузка из-за неэффективности кода, — в таком случае они могут быть подвергнуты оптимизации.
Проце́сс — программа, которая выполняется в текущий момент. Стандарт ISO 9000:2000 определяет процесс как совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих действий, преобразующих входящие данные в исходящие.
Операцио́нная систе́ма, сокр. ОС (англ. operating system, OS) — комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для управления ресурсами компьютера и организации взаимодействия с пользователем.
Операционная система реального времени (ОСРВ, англ. real-time operating system, RTOS) — тип операционной системы, основное назначение которой — предоставление необходимого и достаточного набора функций для работы систем реального времени на конкретном аппаратном оборудовании.
Сокеты Беркли — интерфейс программирования приложений (API), представляющий собой библиотеку для разработки приложений на языке C с поддержкой межпроцессного взаимодействия (IPC), часто применяемый в компьютерных сетях.
Многопроцессорностью иногда называют выполнение множественных параллельных программных процессов в системе в противоположность выполнению одного процесса в любой момент времени. Однако термины многозадачность или мультипрограммирование являются более подходящими для описания этого понятия, которое осуществлено главным образом в программном обеспечении, тогда как многопроцессорная обработка является более соответствующей, чтобы описать использование множественных аппаратных процессоров. Система не...
Аппаратные средства защиты информационных систем — средства защиты информации и информационных систем, реализованных на аппаратном уровне. Данные средства являются необходимой частью безопасности информационной системы, хотя разработчики аппаратуры обычно оставляют решение проблемы информационной безопасности программистам.
Интегри́рованная среда́ разрабо́тки, ИСP (англ. Integrated development environment — IDE), также единая среда разработки, ЕСР — комплекс программных средств, используемый программистами для разработки программного обеспечения (ПО).
Паравиртуализация (англ. Paravirtualization) — техника виртуализации, при которой гостевые операционные системы подготавливаются для исполнения в виртуализированной среде, для чего их ядро незначительно модифицируется. Операционная система взаимодействует с программой гипервизора, который предоставляет ей гостевой API, вместо использования напрямую таких ресурсов, как таблица страниц памяти, код, касающийся виртуализации, локализуется непосредственно в операционную систему. Паравиртуализация таким...
Фьютекс (англ. futex, сокращение от англ. fast userspace mutex) — в программировании способ реализации семафоров и мьютексов POSIX в Linux. Впервые введены в ядро Linux с версии 2.5.7 (development); выработана стабильная семантика с 2.5.40; включаются в стабильные версии серии 2.6.x.
Система управления версиями (от англ. Version Control System, VCS или Revision Control System) — программное обеспечение для облегчения работы с изменяющейся информацией. Система управления версиями позволяет хранить несколько версий одного и того же документа, при необходимости возвращаться к более ранним версиям, определять, кто и когда сделал то или иное изменение, и многое другое.
Пото́к выполне́ния (тред; от англ. thread — нить) — наименьшая единица обработки, исполнение которой может быть назначено ядром операционной системы. Реализация потоков выполнения и процессов в разных операционных системах отличается друг от друга, но в большинстве случаев поток выполнения находится внутри процесса. Несколько потоков выполнения могут существовать в рамках одного и того же процесса и совместно использовать ресурсы, такие как память, тогда как процессы не разделяют этих ресурсов. В...
В информатике асинхронный ввод/вывод является формой неблокирующей обработки ввода/вывода, который позволяет процессу продолжить выполнение не дожидаясь окончания передачи данных.
В компьютерной инженерии микроархитектура (англ. microarchitecture; иногда сокращается до µarch или uarch), также называемая организация компьютера — это способ, которым данная архитектура набора команд (ISA, АНК) реализована в процессоре. Каждая АНК может быть реализована с помощью различных микроархитектур.
Компью́терная програ́мма — 1) комбинация компьютерных инструкций и данных, позволяющая аппаратному обеспечению вычислительной системы выполнять вычисления или функции управления (стандарт ISO/IEC/IEEE 24765:2010); 2) синтаксическая единица, которая соответствует правилам определённого языка программирования, состоящая из определений и операторов или инструкций, необходимых для определённой функции, задачи или решения проблемы (стандарт ISO/IEC 2382-1:1993).
Клу (англ. Clu, CLU) — объектно-ориентированный язык программирования, одним из первых реализовавший концепцию абстрактных типов данных и парадигму обобщённого программирования. Создан группой учёных Массачусетского технологического института под руководством Барбары Лисков в 1974 году, широкого применения в практике не нашёл, однако многие его элементы использованы при создании таких языков, как Ада, C++, Java, Sather, Python, C#.
В программировании сборка мусора (англ. garbage collection) — одна из форм автоматического управления памятью. Специальный процесс, называемый сборщиком мусора (англ. garbage collector), периодически освобождает память, удаляя объекты, которые уже не будут востребованы приложениями.
Сравнение с обменом (англ. compare and set, compare and swap, CAS) — атомарная инструкция, сравнивающая значение в памяти с одним из аргументов, и в случае успеха записывающая второй аргумент в память. Поддерживается в семействах процессоров x86, Itanium, Sparc и других.
Защита программного обеспечения — комплекс мер, направленных на защиту программного обеспечения от несанкционированного приобретения, использования, распространения, модифицирования, изучения и воссоздания аналогов.
Структу́рное программи́рование — парадигма программирования, в основе которой лежит представление программы в виде иерархической структуры блоков.
Таблица виртуальных методов (англ. virtual method table, VMT) — координирующая таблица или vtable — механизм, используемый в языках программирования для поддержки динамического соответствия (или метода позднего связывания).
Многопото́чность — свойство платформы (например, операционной системы, виртуальной машины и т. д.) или приложения, состоящее в том, что процесс, порождённый в операционной системе, может состоять из нескольких потоков, выполняющихся «параллельно», то есть без предписанного порядка во времени. При выполнении некоторых задач такое разделение может достичь более эффективного использования ресурсов вычислительной машины.
Обра́тная совмести́мость — наличие в новой версии компьютерной программы или компьютерного оборудования интерфейса, присутствующего в старой версии, в результате чего другие программы (или человек) могут продолжать работать с новой версией без значительной переделки (или переучивания). Полная обратная совместимость означает, что при замене старой версии компонента на новую функционирование всей системы в целом не нарушится.
Бе́йсик (BASIC, сокращение от англ. Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code — универсальный код символических инструкций для начинающих) — семейство высокоуровневых языков программирования.
Получение ресурса есть инициализация (англ. Resource Acquisition Is Initialization (RAII)) — программная идиома объектно-ориентированного программирования, смысл которой заключается в том, что с помощью тех или иных программных механизмов получение некоторого ресурса неразрывно совмещается с инициализацией, а освобождение — с уничтожением объекта.
Операциональное преобразование (ОП) представляет собой технологию для поддержки целого ряда функциональных возможностей сотрудничества в передовых системах groupware. ОП было изначально придумано для поддержания согласованности и concurrency control при совместном редактировании простых текстовых документов. Два десятилетия исследований дополнили его возможности и расширили его приложения, включающие групповое undo, блокировку, разрешение конфликтов, уведомления и компрессию операций, выработку осознания...
Операционные системы используют менеджеры блокировок (англ.) для организации и координации доступа к ресурсам. Распределенный менеджер блокировок (англ. Distributed lock manager, DLM, ) работает на каждой машине в кластере, с идентичной копией базы данных блокировок кластера. Таким образом, DLM является пакетом программного обеспечения, который позволяет компьютерам в кластере координировать доступ к совместно используемым ресурсам .

Подробнее: Распределённый менеджер блокировок
Модель базы данных — тип модели данных, которая определяет логическую структуру базы данных и принципиально определяет, каким образом данные могут быть сохранены, организованы и обработаны. Наиболее популярным примером модели базы данных является реляционная модель, которая использует табличный формат.
Иерархия компьютерной памяти — концепция построения взаимосвязи классов разных уровней компьютерной памяти на основе иерархической структуры.
Метод Даффа (англ. Duff's device) в программировании — это оптимизированная реализация последовательного копирования, использующая ту же технику, что применяется для размотки циклов. Первое описание сделано в ноябре 1983 года Томом Даффом (англ. Tom Duff), который в то время работал на Lucasfilm. Пожалуй, это самое необычное использование того факта, что в языке Си инструкции внутри блока switch выполняются «насквозь» через все метки case.
В информатике типобезопасность (англ. type safety) языка программирования означает безопасность (или надёжность) его системы типов.
Модель а́кторов — математическая модель параллельных вычислений, строящаяся вокруг понятия «актора» (англ. actor — актёр, действующий субъект), считающегося универсальным примитивом параллельного исполнения. Актор в данной модели взаимодействует путём передачи сообщений с другими акторами, в ответ на получаемые сообщения может принимать локальные решения, создавать новые акторы, посылать свои сообщения, устанавливать, как следует реагировать на последующие сообщения.
Аспектно-ориентированная разработка программного обеспечения — развивающаяся технология разработки программного обеспечения, которая ищет новые способы разбиения на модули программного обеспечения, чтобы изолировать вторичные или вспомогательные функции от бизнес-логики основной программы. АОРПО позволяет реализовать отдельно различные проблемы и автоматически объединять их в работоспособные системы.
Параллелизм на уровне команд (англ. Instruction-level parallelism — ILP) является мерой того, какое множество операций в компьютерной программе может выполняться одновременно. Потенциальное совмещение выполнения команд называется «параллелизмом на уровне команд».
Паска́ль (англ. Pascal) — один из наиболее известных языков программирования, используется для обучения программированию в старших классах и на первых курсах вузов, является основой для ряда других языков.
Удалённый вызов процедур, реже Вызов удалённых процедур (от англ. Remote Procedure Call, RPC) — класс технологий, позволяющих компьютерным программам вызывать функции или процедуры в другом адресном пространстве (как правило, на удалённых компьютерах). Обычно реализация RPC-технологии включает в себя два компонента: сетевой протокол для обмена в режиме клиент-сервер и язык сериализации объектов (или структур, для необъектных RPC). Различные реализации RPC имеют очень отличающуюся друг от друга архитектуру...
Разграничение доступа на основе атрибутов (англ. Attribute-Based Access Control, ABAC) — модель контроля доступа к объектам, основанная на анализе правил для атрибутов объектов или субъектов, возможных операций с ними и окружения, соответствующего запросу. Системы управления доступом на основе атрибутов обеспечивают мандатное и избирательное управление доступом. Рассматриваемый вид разграничения доступа дает возможность создать огромное количество комбинаций условий для выражения различных политик...
Прототипи́рование программного обеспечения (от англ. prototyping) — этап разработки программного обеспечения (ПО), процесс создания прототи́па программы — макета (черновой, пробной версии) программы, обычно — с целью проверки пригодности предлагаемых для применения концепций, архитектурных и/или технологических решений, а также для представления программы заказчику на ранних стадиях процесса разработки.
Перехват (англ. hooking) — технология, позволяющая изменить стандартное поведение тех или иных компонентов информационной системы.
а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ э ю я