Proposta e Avaliação de Mecanismos de Software DSM para E/S Paralela
Autores
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1924 |
824,135
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1925 |
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Informações:
Publicações do PESC
Título
Proposta e Avaliação de Mecanismos de Software DSM para E/S Paralela
Linha de pesquisa
Arquitetura e Sistemas Operacionais
Tipo de publicação
Tese de Doutorado
Número de registro
Data da defesa
24/3/2000
Resumo
Aplicações paralelas de diversas áreas, tais como computação científica e banco de dados, necessitam de sistemas de entradajsaída (EjS) com alto desempenho. Esta tese apresenta uma proposta e uma avaliação dos mecanismos adequados nos sistemas de memória compartilhada distribuída baseada em software (software DSM) para otimizar o caching dos dados de disco e, como conseqüência, melhorar substancialmente o desempenho da EjS em sistemas paralelos. Mais especificamente, a principal contribuição da tese é apresentar mecanismos que permitam: (a) utilizar um modelo de consistência de liberação preguiçoso, LRC, de consistência de memória nos acessos à cache de disco compartilhada, (b) utilizar os mecanismos de diffings encontrados em Software DSM para reduzir sincronizações, através da existência de múltiplos escritores concorrentes aos dados, economizando espaço de armazenamento da cache e diminuindo o tamanho das mensagens de manutenção de coerência do sistema, e (c) permitir unir a facilidade de programação do ambiente de Sistema Gerente de Banco de Dados (SGBD) paralelo de memória compartilhada com o desempenho oferecido pelo ambiente SGBD paralelo de um sistema distribuído. Para avaliar esses mecanismos, desenvolvemos o sistema DSMIO e o testamos em diversas arquiteturas de SGBD paralelos e comparamos o desempenho dos sistemas resultantes utilizando um multicomputador IBM-SP.
Abstract
Parallel applications from several areas, such as scientific computing and commercial databases, require high-performance input/output (I/O) systems. This thesis proposes and evaluate the exploitation of software-based distributed shared memory (DSM software) concepts and mechanisms to optimize disk caching and, as a result, substantially improve the I/O performance of parallel systems. More specifically, the main contribution of this thesis is a set of mechanisms that enable us: (a) to utilize a lazy release consistency model for disk data accesses; (b) to use diffing mechanisms to save disk cache space, save message coherence size space and eliminate certain types of synchronization, through the existence of multiple concurrent writers to disk data, and (c) to allow a Distributed Object Oriented Par Parallel Data Base Management System to combine the benefits of shared memory simple programming environment with the performance of distributed memory. In order to evaluate these mechanisms, we implemented the DSMIO system for a series of parallel database management architectures and compared their performance through an IBM-SP multicomputer system.
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