Um sistema de detecção de conflitos com invalidação mista para a linguagem CMTJava

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Bandeira, Rafael de Leão
• Orientador(a): Du Bois, André Rauber
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Computação
• Departamento: Centro de Desenvolvimento Tecnológico
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Computação; Memórias transacionais; Programação concorrente; STM; Transactional memory; Concurrent programming
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
• Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/5667

A computação paralela permitiu um considerável ganho de desempenho na execução dos programas, dividindo-os em partes discretas resolvidas concorrentemente usando múltiplos recursos computacionais. Apesar dos seus benefícios, esse paradigma aumenta a complexidade no desenvolvimento dos algoritmos, pois é necessário levar em conta vários aspectos inexistentes na codificação de programas sequenciais, como por exemplo, garantir a exclusão mútua das tarefas executadas paralelamente. Transações de memória são unidades de execução atômica. Sua utilização permite ao programador focar em determinar onde a atomicidade é necessária, ao invés dos mecanismos necessários para garanti-la. Com essa abstração, o desenvolvedor identifica as operações que formam uma seção crítica, enquanto que o sistema transacional determina como executar aquela seção crítica isoladamente em relação aos outros fluxos de execução do programa. CMTJava (DU BOIS; ECHEVARRIA, 2009) é uma extensão de Java para programação com memórias transacionais. Neste trabalho descreve-se a implementação de um novo sistema para gerenciamento da execução concorrente das transações na CMTJava. O sistema transacional desenvolvido utiliza uma estratégia híbrida para detecção de conflitos, conhecida como invalidação mista (SPEAR et al., 2006). Conflitos entre transações de escrita são detectados de forma adiantada e conflitos entre uma transação de leitura e outra de escrita são detectados tardiamente. Na implementação antecedente, ambos tipos de conflitos são detectados ao final da execução da transação. De acordo com resultados obtidos através de experimentos com árvores rubro-negras, o sistema de detecção de conflitos com invalidação mista proposto obtém melhor desempenho que o trabalho anterior em cenários onde o número de conflitos é grande. Em particular, o sistema transacional desenvolvido mostrou-se mais eficiente que a implementação anterior na maioria dos cenários testados, sendo até duas vezes mais eficiente para execução de transações de busca em uma árvore rubro-negra com 50000 elementos.