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Técnicas de compilação para apoiar a migração de dados em sistemas NUMA

Autor(es):
Guilherme Guaglianoni Piccoli
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
Instituição: Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Computação
Data de defesa:
Membros da banca:
Philippe Olivier Alexandre Navaux; Lucas Francisco Wanner
Orientador: Edson Borin
Resumo

Com o avanço cada vez maior dos processadores de múltiplos núcleos, devido especialmente à barreira tecnológica imposta por limitações físicas no crescimento da frequência de operação dos processadores, arquiteturas de memória não-uniforme (NUMA) estão se difundindo como solução para a escalabilidade de projetos de alto desempenho computacional. Tais arquiteturas não são isentas de problemas, especialmente em se tratando do acesso à memória; má alocação de memória pode causar contenção no acesso aos dados e gerar redução significativa no desempenho de aplicações. Neste trabalho apresentamos a técnica Selective Page Migration (SPM), uma otimização no âmbito de compiladores que, através da análise de laços e suas propriedades, e dos vetores acessados dentro de tais laços, realiza a migração seletiva de páginas de memória segundo uma heurística. Seu objetivo é atenuar problemas de contenção e má alocação de memória em arquiteturas NUMA, sem que haja necessidade de se modificar código-fonte ou utilizar hardwares ou sistemas operacionais específicos. Para tanto, análises de compilação foram implementadas para instrumentação de código-fonte em busca de estruturas cujos dados sejam propícios à migração; ainda, uma heurística foi desenvolvida, capaz de avaliar se a migração de páginas se faz interessante ou se potencialmente prejudicaria o desempenho da aplicação. Obtivemos bons resultados, com ganho de desempenho de mais de 5x para alguns benchmarks - realizamos análises comparativas com outros dois mecanismos usados com o mesmo objetivo, e também apresentamos uma avaliação teórica de uma variedade de técnicas com o mesmo propósito de SPM. (AU)

Processo FAPESP: 13/18794-3 - Técnicas de compilação para otimizar o uso do subsistema de memória
Beneficiário:Guilherme Guaglianoni Piccoli
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Mestrado