13、无阻塞事务内存（Obstruction-Free TMs）技术解析

无阻塞事务内存（Obstruction-Free TMs）技术解析

1. 锁基事务内存（Lock-Based TMs）的局限性

锁基事务内存（Lock-Based TMs）的基本算法概念简单，实现轻量，能提供一定的活性保证，如操作的无等待性和强进展性。然而，它对进程崩溃缺乏弹性。例如，当进程 p1 执行更新所有事务变量（t-variables）的事务 T1，在获取所有锁后停止活动，其他进程尝试执行事务时，由于锁未释放，这些事务会被强制中止，导致所有事务的进展受阻。即便进程只是长时间延迟，在其恢复执行并释放锁之前，其他事务也无法提交。这表明在异步系统中，一个进程可能会任意延迟其他进程的进展。

2. 无阻塞事务内存（OFTMs）的引入

为了实现事务的独立进展，无阻塞事务内存（OFTMs）应运而生。直观地说，OFTMs 保证每个单独执行的事务（即并发事务被暂停或崩溃时）能够取得进展。常见的 OFTM 实现包括 DSTM、WSTM、ASTM、RSTM、NZTM 和 MM - STM 等。

3. 无阻塞性与强进展性的区别

强进展性的保证依赖于事务间的冲突数量。若进程 pi 执行的事务 Tk 对某个事务变量 x 进行写操作，那么在 Tk 提交或中止之前，它会持续在 x 上引发冲突。若进程 pi 在执行 Tk 时崩溃，Tk 可能会永远引发冲突。而无阻塞性的保证依赖于活动事务（持续执行步骤的事务）之间的竞争程度。进程崩溃会减少竞争源，从而可能促进其他进程的进展。

4. 无阻塞性的潜在问题与应对策略

无阻塞性在事务并发执行时无法提供保证，可能导致两个并发事务相互阻止对方无限期提交，即出现活锁。但在实际应用中