Otimização de desempenho em ambientes com memória persistente via transações em fase

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Murari, Rafael Pizzirani
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Memória Persistente; Transações Duráveis; Memória Transacional; Persistent Memory; Durable Transactions; Transactional Memory
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/180990

As emergentes tecnologias de memória persistente (PM) visam eliminar a lacuna existente entre a memória principal e a secundária. No entanto, os sistemas atuais não são capazes de usufruir totalmente dos benefícios proporcionados por estas, essencialmente devido a possíveis falhas de sistema que podem resultar em um estado inconsistente e irrecuperável. Além disto, o uso simplista da PM resulta em uma degradação de desempenho, advinda do alto custo associado às operações de escrita. Neste contexto, o uso de transações duráveis é uma das abordagens mais investigadas para facilitar a adoção da PM. Em particular, implementações de memória transacional em hardware (HTM) possibilitam a execução de transações com uma sobrecarga mínima, porém apresentam limitações de recursos. Embora as transações em software (STM) sejam flexíveis e não possuam tais limitações, estas não apresentam um bom desempenho na execução de transações curtas. Esta dissertação apresenta a solução NV-PhTM, um sistema transacional baseado em fases capaz de alterar dinamicamente o modo de execução, software ou hardware, mediante as características apresentadas pelas aplicações. A implementação do NV-PhTM foi embasada pelo sistema PhTM*, um arcabouço que provê um conjunto de heurísticas para guiar a transição e seleção do melhor modo de execução (HW/SW). O PhTM*, no entanto, foi concebido para ambientes de memória volátil. Neste contexto, o NV-PhTM propõe novas heurísticas visando contemplar as estratégias de garantia de durabilidade e as características da PM. Visando manter a corretude do sistema, estratégias foram elaboradas a fim de garantir a persistência durante a transição entre as fases. O NV-PhTM é o primeiro sistema transacional baseado em fases a prover transações duráveis. Os resultados experimentais obtidos, na execução do benchmark STAMP, comprovam a eficácia das novas heurísticas em guiar a transição das fases. Quando comparado ao NV-HTM (solução exclusivamente em hardware) e ao PSTM (solução exclusivamente em software), o NV-PhTM obteve os melhores resultados devido a sua natureza de seguir o sistema com melhor desempenho.