在处理器的发展中,处理器性能的快速提高依赖于单个处理器核主频的快速增大,但如今由于各种原因,主频的提升遇到瓶颈,因此片上多核处理器兴起,在生活中随处可见,但要充分发挥片上多核处理器的计算效率,仍有许多难题需要去解决。其中多核环境下,并行程序执行的不确定性是阻碍片上多核处理器发展的主要因素,即同一并行程序,即使在相同输入的前提下,从同一还原点执行,执行结果仍有可能会有差异,其中多线程竞争共享内存是造成不确定性的最主要因素,这给并行程序的调试造成了极大的困难。确定性重演是解决并行程序执行不确定问题行之有效的方法,包括两个阶段:记录阶段和重演阶段,其中记录阶段的内存竞争记录日志的资源消耗决定了确定性重演方法的性能。因此本文从竞争记录日志的空间消耗出发,研究低消耗的内存竞争记录方式。本文从两方面研究提出了四种减小内存竞争记录日志大小的方法,并设计了基于分段的交叉式内存竞争记录方式。首先采用当前指令计数值记录内存竞争依赖关系,当内存竞争发生时,用线程运行当前指令代替竞争双方的指令计数值,来表示内存竞争依赖关系;其次采用对访存指令分段的方法实现内存竞争记录的传递性约减,通过指令段号比较约减能够由已经存在的内存竞争推导而得的冗余内存竞争,很大程度上减少了内存竞争记录的次数;接下来对相邻且同向的内存竞争记录进行交叉记录,即记录日志中每条记录与所有相邻记录的冲突方向皆不相同,进一步减少内存竞争记录的次数;最后采用分段指令计数方法记录内存竞争,对指令计数进行分段,降低指令计数最大值,减少硬件消耗。本文从减少内存竞争记录次数和单条内存竞争记录占用空间两方面有效了减少了内存竞争记录日志的大小,减少了硬件资源的消耗。为验证以上方法内存竞争记录的性能,本文通过gem5多核处理器模拟平台搭建相应硬件体系结构环境,使用经典多核测试程序SPLASH2对本文所提出方法进行实验验证与分析,并在相同的环境中,从同一还原点运行传统的内存竞争记录方法RTR和FDR,对比结果表明,本文所提出方法在添加很少硬件资源的基础上,有效的减少了内存竞争记录日志的大小。