Τοποθέτηση εφαρμογών σε NUMA αρχιτεκτονικές λαμβάνοντας υπόψη το κόστος μετάφρασης

Abstract

Παρά τα πολλά πλεονεκτήματα που προσφέρει η εικονική μνήμη, αποτελεί ταυτόχρονα σημαντική αιτία καθυστέρησης των προγραμμάτων, λόγω της απαίτησης που θέτει για μετάφραση διεύθυνσης σε κάθε εντολή μνήμης. Για την αντιμετώπιση του φαινομένου, έχουν συμπεριληφθεί στους επεξεργαστές κρυφές μνήμες μεταφράσεων, όπως το TLB. Η απεικόνιση της εικονικής μνήμης στην φυσική με μπλοκ μεγάλου μεγέθους βοηθά τις κρυφές μνήμες αυτές στο να μειώσουν το κόστος μετάφρασης αποτελεσματικότερα. Από την άλλη, είναι ευρέως διαδεδομένα τα συστήματα κοινής μνήμης NUMA, όπου οι πυρήνες και η μνήμη του συστήματος διαμοιράζονται σε κόμβους, που συνδέονται μεταξύ τους μέσω ενός δικτύου διασύνδεσης. Βασικός κανόνας για την καλή επίδοση μίας εφαρμογής είναι τα δεδομένα της να τοποθετούνται στον ίδιο κόμβο με τα νήματα της, ώστε να αποφεύγεται η διάσχιση του δικτύου. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, αρχικά δείχνουμε ότι σε συνθήκες κατακερματισμένης τοπικής μνήμης, η πολιτική συν-τοποθέτησης μνήμης/νημάτων δεν είναι πάντα η βέλτιστη. Βασιζόμενοι σε αυτή την παρατήρηση, υλοποιούμε συστήματα που επιτρέπουν την απεικόνιση μνήμης μίας εφαρμογής και σε μακρινούς κόμβους, όταν αυτό κρίνεται απαραίτητο. Τα πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν ότι τα συστήματα αυτά σε αρκετές περιπτώσεις πετυχαίνουν βελτίωση της επίδοσης, ενώ σπάνια την βλάπτουν.