近年来,随着硬件技术的发展,新型非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM)应运而生,相较于传统机械硬盘(Hard Disk Driver,HDD),NVM器件具有非易失性及可字节寻址等优点,但也存在着读写速度不对称、低耐久性等问题。为了充分利用NVM器件,研究人员提出了一些新的持久性内存应用模型,主要包括三种方式:原生的持久性内存上索引研究、持久性内存文件系统以及新型的持久性内存编程模型。PMDK(Persistent Memory Development Kit)持久性内存动态库是目前工业界具代表性的一个持久性内存动态库。本文围绕PMDK在事务机制展开研究,主要完成的研究工作包含以下三方面内容:(1)针对PMDK现有的事务机制,分析了各个其持久性内存事务操作的性能开销问题,设计了频繁进行事务操作的实验,经分析后发现原因在与两个方面,一方面在频繁事务操作的应用中,事务中产生的内存释放操作对事务整体性能有较大的影响,其原因在于为了保证多线程模式下内存释放的一致性,使用重做日志保证每一块内存释放的原子性。另一方面,每一次线程堆空闲空间耗尽时PMDK都会对当前线程堆中的持久性内存进行回收,且内存回收过程中内存分配请求被悬挂,这使得持久性内存回收利用的灵活性降低,降低了空闲空间的管理效率,致使事务内存分配性能降低。(2)针对PMDK现有事务机制中内存释放带来的性能瓶颈问题,本文提出一种不包含内存释放的事务机制------DFTX机制。DFTX(Deallocation-Free Transaction)机制通过将事务中的内存释放操作移出事务以降低关键路径上的事务性能开销。DFTX机制将内存集中在事务外进行释放,目的是降低频繁的事务内存释放导致的事务性能开销。实验结果表明,在单线程模式下,DFTX机制对内存释放的性能提升可达到42.03%-57.52%,在多线程模式下,内存释放的性能提升可达到44.54%-59.05%;同时,DFTX机制在一定程度上降低了小块内存事务数据更新的写放大,可将持久性内存写放大降低到原来的99.9%,小块内存数据更新性能开销可提升约20%左右。(3)针对PMDK原有的内存回收灵活性不足的问题,在集中性的内存释放优化基础上,本文提出一种动态内存回收的优化机制,在内存释放后使用哈希表记录内存空闲情况,达到回收条件后,将内存块回收利用,从而提高内存回收的灵活性。实验结果表明,动态内存回收机制的持久性内存动态库相较于PMDK原有的内存回收机制有显著的性能提升,在不同数量的工作线程情况下对系统吞吐率的提升可以达到11.12%-97.88%左右。