Construção e avaliação comparativa de um sistemas DSM.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2001
Autor(a) principal: Marino, Mário Donato
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-12112024-140210/
Resumo: A programação de um sistema de memória distribuído é difícil pois envolve conceitos de origem, destino, empacotamento e desempacotamento de mensagens. No que tange à programação e uso da memória, um sistema paralelo de memória compartilhada é uma extensão do modelo de memória tradicional com um processador, portanto não existe a necessidade de se preocupar para onde e o que transferir de um lugar para o outro. Assim, para tornar os \"clusters\" de máquinas tão fácil de ser programado como uma máquina de memória fisicamente compartilhada, utilização dos \"clusters\", a abstração de Distributed Shared Memory (DSM) foi criada: permite a visão de um sistema distribuído como se tivesse uma memória compartilhada única, com vários processadores (nós da rede). Para manter a visão da memória compartilhada única entre todos os nós da rede, é necessária a manutenção da consistência. O grande problema da consistência é o grande número de mensagens para mantê-la, aumenta a sobrecarga, diminuindo assim o desempenho. Pela utilização de modelos de memória fracos, como o modelo de consistência preguiçosa e o modelo de consistência de entrada, consegue-se reduzir a quantidade de dados e mensagens que trafegam na redepara a manutenção da consistência. Neste trabalho apresenta-se um novo sistema DSM: o Nautilus. O Nautilus apresenta as seguintes características: \"multithreaded\", não utiliza o sinal SIGIO para a indicação de chegada de mensagens, utiliza a consistência de entrada paraa diminuir a quantidade de mensagens trafegadas na rede, técnica de múltiplos escritores concorrentes para minimizar o falso compartilhamento, utiliza protocolo UDP para minimizar os \"overheads\" de rede e apresenta primitivas compatíveis com outros DSMs (podendo outros programas escritos em outros DSMs ou sistemas paralelos serem facilmente portados). Numa outra fase, também são avaliadas as técnicas de agregação de páginas e detecção de escrita. Os ) resultados experimentais mostram que as técnicas empregadas na construção do Nautilus permitiram a obtenção de melhores tempos de execução e menor número de mensagens que outros DSMs conhecidos na comunidade acadêmica.
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Para manter a visão da memória compartilhada única entre todos os nós da rede, é necessária a manutenção da consistência. O grande problema da consistência é o grande número de mensagens para mantê-la, aumenta a sobrecarga, diminuindo assim o desempenho. Pela utilização de modelos de memória fracos, como o modelo de consistência preguiçosa e o modelo de consistência de entrada, consegue-se reduzir a quantidade de dados e mensagens que trafegam na redepara a manutenção da consistência. Neste trabalho apresenta-se um novo sistema DSM: o Nautilus. O Nautilus apresenta as seguintes características: \"multithreaded\", não utiliza o sinal SIGIO para a indicação de chegada de mensagens, utiliza a consistência de entrada paraa diminuir a quantidade de mensagens trafegadas na rede, técnica de múltiplos escritores concorrentes para minimizar o falso compartilhamento, utiliza protocolo UDP para minimizar os \"overheads\" de rede e apresenta primitivas compatíveis com outros DSMs (podendo outros programas escritos em outros DSMs ou sistemas paralelos serem facilmente portados). Numa outra fase, também são avaliadas as técnicas de agregação de páginas e detecção de escrita. Os ) resultados experimentais mostram que as técnicas empregadas na construção do Nautilus permitiram a obtenção de melhores tempos de execução e menor número de mensagens que outros DSMs conhecidos na comunidade acadêmica.It is difficult to program in a distributed system since it evolves the concepts of origin, destiny, to pack and to unpack the messages. By concerning in programming and using the memory, a shared memory parallel system is an extension of the traditional memory model with only one processor, thus there is no need of worrying about where and what to transfer from one to another place. So, the abstraction of Distributed Shared Memory (DSM) was created to become the clusters of machines to be as easily programmable as the shared memory machines: there is only one view of the memory with several processors (nodes of the network). In order to maintai the uniform view of the memory among the several nodes of the network, the consistency needs to be maintained. The immediate consequence of maintaining the consistency is the high amount of network messages, which causes a great overhead, slowing down the performance. By using weak memory models, such as lazy release and entry consistency, it is possible to reduce the amount of data and the number of messages through the net to maintain the consistency. In this work a new DSM system is presented: Nautilus. It presents the following features: multithreaded, it does not use the SIGIO signal to indicate the arrival of the network messages, it uses the entry consistency to minimize the amount of messages through the net, multiple writer techniques to minimize the false sharing effect, it uses theUDP protocol to minimize the network overheads and it has primitives compatible with other DSMs (to minimize the job of program porting). Also, other techniques such as page aggregation and write detection are evaluated. The experimental results show that the techniques used in Nautilus construction permit to get better execution times and a lower number of messages than other well-known DSMs in academic community.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCampos, Geraldo Lino deMarino, Mário Donato2001-02-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-12112024-140210/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-11-12T16:06:02Zoai:teses.usp.br:tde-12112024-140210Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-11-12T16:06:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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