An Effective Method Guaranteeing Mutual Exclusion of Lock Waiting Information for Deadlock Detection in Main Memory Databases

주기억장치 데이타베이스에서 교착 상태의 검출을 위한 락 대기 정보의 효과적인 상호 배제 기법

  • 김상욱 (강원대학교 컴퓨터정보통신공학부) ;
  • 이승선 (한국전자통신연구원 실시간 DBMS팀) ;
  • 최완 (한국전자통신연구원 실시간 DBMS팀)
  • Published : 1999.07.01

Abstract

The two-phase locking protocol(2PL) is the most widely-used concurrency control mechanism for guaranteeing logical consistency of data in a database environment where a number of transactions perform concurrently. The problem inherent in the 2PL protocol is a deadlock, where a set of transactions holding some locks indefinitely wait an additional lock that is already held by other transactions in the set. The deadlock detector is a DBMS sub-component that examines periodically whether a system is in a deadlock state based on lock waiting information of transactions. The deadlock detector and transactions execute concurrently in a DBMS and read and/or write the lock waiting information simultaneously. Since the lock waiting information is a shared one, we need an efficient method guaranteeing its physical consistency by using mutual exclusion. The efficiency of the mutual exclusion method is crucial especially in a main memory DBMS with high performance since it seriously affects the performance of an entire system. In this paper, we propose a new method that effectively guarantees physical consistency of lock waiting information. Two primary goals of our method are to minimize the processing overhead and to maximize system concurrency.

이단계 라킹 규약은 다수의 트랜잭션들의 수행이 병행되는 데이터베이스 환경에서 데이터의 논리적인 일관성을 보장하기 위하여 널리 사용되는 동시성 제어 기법이다. 이단계 라킹 규약을 사용하는 시스템에서는 두 개 이상의 트랜잭션들이 락을 잡은 상태를 서로 다른 트랜잭션이 가진 락을 무한정으로 상호 대기하는 교착 상태가 발생할 수 있다. 교착 상태 검출기는 트랜잭션들 간의 락 대기 정보를 기반으로 시스템 내에 교착 상태가 발생하였는가를 주기적으로 검출하는 기능을 제공한다. 데이터베이스 시스템에서는 트랜잭션들과 교착 상태 검출기의 수행이 병행되며, 이들은 각각의 수행을 위하여 락 대기 정보를 공통으로 읽고 쓰게 된다. 이와 같이, 락 대기 정보는 공유 정보에 해당되므로 상호 배제 기법을 이용한 락 대기 정보의 물리적 일관성을 보장하는 기법이 요구된다. 특히, 고성능의 주기억장치 데이타베이스에서는 이러한 상호 배제 기법의 성능이 전체 시스템에 큰 영향을 미치게 되므로 효율적인 상호 배제 기법은 매우 중요하다. 본 연구에서는 락 대기 정보의 물리적 일관성을 효과적으로 보장하는 새로운 상호 배제 기법을 제안한다. 제안\ulcorner는 기법은 상호 배제를 위한 처리 오버헤드를 극소화하고, 전체 시스템의 동시성을 극대화하는 것을 주요 목표로 한다.

Keywords

References

  1. Concurency Control and Recovery in Database Systems P. Bernstein;V. Hadzilacos;N. Goodman
  2. Transaction Processing: Concepts and Techniques J. Gray;A. Reuter
  3. Comm. of the ACM v.19 no.11 The Notion of consistency and Predicate Locks in a Database System K. P. Eswaran(et. al.)
  4. In Proc. Intl. Conf. on Very Large Data Base Granularity of Locks in a Shared Data Base J. Gray;R. Lorie;G. putzolu
  5. In Proc. Intl. Conf. on Very Large Data Base;VLDB Timestamp-Based Algorithms for Concurrency Control in Distirbuted Systems P. bernstein;N. Goodman
  6. ACM Trans. on Database System v.6 no.2 On Optimistic Methods for Concurrency Control H. Kung;J. Robinson
  7. ACM Trans. on Database Systems v.9 no.1 On Concurrency Control by Multiple Versions C. Papadimitriou;P. Kanellakis
  8. In Proc. Intl. Conf. on Management of Data, ACM SIGMOD Models for Studing Cuncurrency Control Performance;Alternatives and Implications R. Agrawal;M. Garey;M. Livny
  9. ACM SIGMOD Record v.13 no.2 Deadlock Detection is Cheap R. Agrawal;M. Carey;D. DeWit
  10. ACM SIGMOD Record v.17 no.2 Deadlock Detection is Really Cheap B. Jiang
  11. IBM Research Report RJ 6846 ARIES/IM: An Efficient and High Concurrency Index Management Method Using Write-Ahead Logging C. Mohan;F. Levine
  12. ACM Trans. on Database Systems v.17 no.1 ARIES: A Transaction Recovery Method Supporting Fine-Granularity Locking and Partial Rollbacks Using Write-Ahead Logging C. Mohan(et al.)
  13. Proc. Intl. Conf. on COMPCON Design of a Memory Resident DBMS A. Ammann;M. Hanrahan;R. Krishnamurthy
  14. In Proc. Intl. Conf. on Management of Data;ACM SIGMOD Implementation Techniques for Main Memory Database Systems D. DeWitt(et. al.)
  15. In Proc. Intl. Workshop on High Performance Transaction Systems High Performance Transaction Processing with Memory Resident Data H. Garchia-Molina;K. Salem
  16. IEEE Trans. on Knowledge and Data Engineering v.4 no.6 Main Memory Database Systems;An Overview H. Garcia-Molina;K. Salem
  17. Operating System Concepts(Fourth Edition) A. Silberschatz;P. B. Galvin