Transactional Memory. Foundations, Algorithms, Tools, and Applications: COST Action Euro-TM IC1001

ظهور معماری های چند هسته ای و رایانش ابری، برنامه نویسی موازی را وارد جریان اصلی توسعه نرم افزار کرده است. متأسفانه، نوشتن برنامه‌های موازی مقیاس‌پذیر با استفاده از اصول اولیه همگام‌سازی مبتنی بر قفل، به عنوان یک کار سخت، زمان‌بر و مستعد خطا شناخته می‌شود که تنها توسط تعداد کمی از برنامه‌نویسان متخصص تسلط دارند. بر اساس انتزاع آشنا تراکنش های اتمی، حافظه تراکنش (TM) به برنامه نویسان وعده رهایی از پیچیدگی طرح های همگام سازی مرسوم، ساده سازی توسعه و تأیید برنامه های همزمان، افزایش قابلیت اطمینان کد، و افزایش بهره وری را می دهد. در طول دهه گذشته، TM در معرض تحقیقات شدید بر روی طیف گسترده ای از جنبه ها از جمله پشتیبانی سخت افزاری و سیستم عامل، یکپارچه سازی زبان، و همچنین الگوریتم ها و مبانی نظری بوده است. در بخش صنعتی، بازیگران اصلی بازارهای نرم افزار و سخت افزار در تحقیق و توسعه محصولات نمونه اولیه که از سیستم های TM پشتیبانی می کنند، پیش قدم بوده اند. این اخیراً به معرفی پیاده‌سازی سخت‌افزار TM بر روی ریزپردازنده‌های تجاری اصلی و ادغام پشتیبانی TM برای کامپایلر منبع باز پیشرو در جهان منجر شده است. در چنین حوزه وسیع بین رشته ای، اقدام هزینه Euro-TM (IC1001) به عنوان یک کاتالیزور و پلی برای جوامع مختلف تحقیقاتی که به جنبه های متفاوت و در عین حال به هم پیوسته ماهرانه TM نگاه می کنند، عمل کرده است. این کتاب از این ایده ناشی شده است که کارشناسان Euro-TM نتایج اخیر در حوزه TM را در یک جلد واحد و ثابت گردآوری کنند. مشارکت‌ها با دقت انتخاب و بازنگری شده‌اند تا پوشش گسترده‌ای از چندین موضوع اساسی مرتبط با طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های TM، از جمله زیربنای نظری و مبانی الگوریتمی آن‌ها، ابزارهای یکپارچه‌سازی و تأیید زبان برنامه‌نویسی، پشتیبانی سخت‌افزاری، سیستم‌های TM توزیع‌شده، خود مکانیسم های تنظیم، و همچنین درس های آموخته شده از ساخت برنامه های پیچیده مبتنی بر TM.

The advent of multi-core architectures and cloud-computing has brought parallel programming into the mainstream of software development. Unfortunately, writing scalable parallel programs using traditional lock-based synchronization primitives is well known to be a hard, time consuming and error-prone task, mastered by only a minority of specialized programmers. Building on the familiar abstraction of atomic transactions, Transactional Memory (TM) promises to free programmers from the complexity of conventional synchronization schemes, simplifying the development and verification of concurrent programs, enhancing code reliability, and boosting productivity. Over the last decade TM has been subject to intense research on a broad range of aspects including hardware and operating systems support, language integration, as well as algorithms and theoretical foundations. On the industrial side, the major players of the software and hardware markets have been up-front in the research and development of prototypal products providing support for TM systems. This has recently led to the introduction of hardware TM implementations on mainstream commercial microprocessors and to the integration of TM support for the world’s leading open source compiler. In such a vast inter-disciplinary domain, the Euro-TM COST Action (IC1001) has served as a catalyzer and a bridge for the various research communities looking at disparate, yet subtly interconnected, aspects of TM. This book emerged from the idea having Euro-TM experts compile recent results in the TM area in a single and consistent volume. Contributions have been carefully selected and revised to provide a broad coverage of several fundamental issues associated with the design and implementation of TM systems, including their theoretical underpinnings and algorithmic foundations, programming language integration and verification tools, hardware supports, distributed TM systems, self-tuning mechanisms, as well as lessons learnt from building complex TM-based applications.