Cunha, J. C., P. D. Medeiros, J. M. Lourenço, V. Duarte, J. Vieira, B. Moscão, D. Pereira, and R. Vaz,
"The DOTPAR Project: Towards a Framework Supporting Domain Oriented Tools for Parallel and Distributed Processing",
Proceedings of the International Conference and Exhibition on High-Performance Computing and Networking (HPCN'98), London, UK, Springer-Verlag, pp. 952–954, 1998.
AbstractWe discuss the problem of building domain oriented environments by a composition of heterogeneous application components and tools. We describe several individual tools that support such environments, namely a distributed monitoring and control tool (DAMS), a process-based distributed debugger (PDBG) and a heterogeneous interconnection model (PHIS). We discuss our experience with the development of a Problem Oriented Environment in the domain of genetic algorithms, obtained by a composition of heterogeneous tools and application components.
Fiedor, J., Z. Letko, J. M. Lourenço, and T. Vojnar,
"Dynamic Validation of Contracts in Concurrent Code",
Proceedings of the Fifteenth International Conference on Computer Aided Systems Theory (EUROCAST'15), Las Palmas de Gran Canaria, Spain, Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, 2015.
AbstractMulti-threaded programs allow one to achieve better performance by doing a lot of work in parallel using multiple threads. Such parallel programs often contain code blocks that a thread must execute atomically, i.e., with no interference from the other threads of the program. Failing to execute these code blocks atomically leads to errors known as atomicity violations. However, frequently it not obvious to tell when a piece of code should be executed atomically, especially when that piece of code contains calls to some third-party library functions, about which the programmer has little or no knowledge at all. One solution to this problem is to associate a contract with such a library, telling the programmer how the library functions should be used, and then check whether the contract is indeed respected. For contract validation, static approaches have been proposed, with known limitations on precision and scalability. In this paper, we propose a dynamic method for contract validation, which is more precise and scalable than static approaches.
Dias, R. J., T. M. Vale, and J. M. Lourenço,
"Efficient Support for In-Place Metadata in Transactional Memory",
Proceedings of the 18th International Euro-Par Conference on Parallel Processing, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 2012.
AbstractSoftware Transactional Memory (STM) algorithms correctness rely on metadata associated with the memory locations accessed during the transaction life-time. STM implementations may store this metadata either in-place, by wrapping the memory cells in a container that includes the memory cell itself and the corresponding metadata, or out-place, by resorting to a mapping function that associates the memory cell address to an external table with the corresponding metadata. The implementation techniques for these two approaches are very different and each STM framework is usually biased towards one of them, only allowing the efficient implementation of algorithms that fall into the appropriate category, and inhibiting the fair comparison with STM algorithms falling into the other. In this paper we introduce a technique that supports the use of in-place metadata without requiring to wrap memory cells, thus providing STM algorithms with direct access to the transactional metadata and overcoming the bias. The proposed technique is available as an extension to the DeuceSTM framework and allows the efficient implementation of a wide range of STM algorithms, thus enabling their fair (unbiased) comparison in a common STM infrastructure. We illustrate the benefits of our approach by analyzing its impact in two popular TM algorithms with two different transactional workloads, TL2 and multi-versioning, which bias to out-place and in-place respectively.
Vale, T., R. J. Dias, J. A. Silva, and J. M. Lourenço,
"Execução concorrente e determinista de transações",
Proceedings of INForum Simpósio de Informática, Covilhã, Portugal, 2015.
AbstractNeste artigo apresentamos um protocolo de controlo de concorrência que garante que a execução concorrente de transações é equivalente à sua execução sequencial por uma ordem predefinida. Isto permite executar programas que usam transações de forma determinista. O protocolo (1) permite, pela primeira vez, a execução determinista de programas que usam memória transacional por hardware; e (2) garante a execução determinista de programas que usam memória transacional por software com um desempenho claramente superior ao estado da arte.
Cunha, J. C., J. M. Lourenço, J. Vieira, B. Moscão, and D. Pereira,
"A Framework to Support Parallel and Distributed Debugging",
Proceedings of the International Conference and Exhibition on High-Performance Computing and Networking (HPCN'98), London, UK, Springer-Verlag, pp. 708–717, 1998.
AbstractWe discuss debugging prototypes that can easily support new functionalities, depending on the requirements of high-level computational models, and allowing a coherent integration with other tools in a software engineering environment. Concerning the first aspect, we propose a framework that identifies two distinct levels of functionalities that should be supported by a parallel and distributed debugger using: a process and thread-level, and a coordination level concerning sets of processes or threads. An incremental approach is used to effectively develop prototypes that support both functionalities. Concerning the second aspect, we discuss how the interfacing with other tools has influenced the design of a process-level debugging interface (PDBG) and a distributed monitoring and control layer called (DAMS).
Silva, J. A., T. M. Vale, J. M. Lourenço, and H. Paulino,
"Replicação Parcial com Memória Transacional Distribuída",
Proceedings of INForum Simpósio de Informática, Lisbon, Portugal, Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, pp. 310–321, 2013.
AbstractOs sistemas de memória transacional distribuída atuais recorrem essencialmente à distribuição ou à replicação total para distribuir os seus dados pelos múltiplos nós do sistema. No entanto, estas estratégias de replicação de dados apresentam limitações. A distribuição não oferece tolerância a falhas e a replicação total limita a capacidade de armazenamento do sistema. Nesse contexto, a replicação parcial de dados surge como uma solução intermédia, que combina o melhor das duas anteriores com o intuito de mitigar as suas desvantagens. Esta estratégia tem sido explorada no contexto das bases de dados distribuídas, mas tem sido pouco abordada no contexto da memória transacional e, tanto quanto sabemos, nunca antes tinha sido incorporada num sistema de memória transacional distribuída para uma linguagem de propósito geral. Assim, neste artigo propomos e avaliamos uma infraestrutura para replicação parcial de dados para programas Java bytecode, que foi desenvolvida com base num sistema já existente de memória transacional distribuída. A modularidade da infraestrutura que apresentamos permite a implementação de múltiplos algoritmos e, por conseguinte, avaliar em que contextos de utilização (workloads, número de nós, etc.) a replicação parcial se apresenta como uma alternativa viável a outras estratégias de replicação de dados.
Silva, J. A., T. M. Vale, R. J. Dias, H. Paulino, and J. M. Lourenço,
"Supporting Multiple Data Replication Models in Distributed Transactional Memory",
Proceedings of the 2015 International Conference on Distributed Computing and Networking, Goa, India, ACM, pp. 11:1–11:10, 2015.
AbstractDistributed transactional memory (DTM) presents itself as a highly expressive and programmer friendly model for concurrency control in distributed programming. Current DTM systems make use of both data distribution and replication as a way of providing scalability and fault tolerance, but both techniques have advantages and drawbacks. As such, each one is suitable for different target applications, and deployment environments. In this paper we address the support of different data replication models in DTM. To that end we propose ReDstm, a modular and non-intrusive framework for DTM, that supports multiple data replication models in a general purpose programming language (Java). We show its application in the implementation of distributed software transactional memories with different replication models, and evaluate the framework via a set of well-known benchmarks, analysing the impact of the different replication models on memory usage and transaction throughput.
Silva, J. A., T. M. Vale, R. J. Dias, H. Paulino, and J. M. Lourenço,
"Supporting Partial Data Replication in Distributed Transactional Memory",
Proceedings of Joint Euro-TM/MEDIAN Workshop on Dependable Multicore and Transactional Memory Systems, Vienna, Austria, jan, 2014.
Abstract
Vale, T. M., R. J. Dias, and J. M. Lourenço,
"Uma Infraestrutura para Suporte de Memória Transacional Distribuída",
INForum 2012: Proceedings of INForum Simpósio de Informática, Monte de Capraica, PT, Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, 7 Sep., 2012.
AbstractAs técnicas e algoritmos desenvolvidos sobre diferentes infraestruturas específicas dificilmente podem ser comparados entre si. Este princípio também se aplica às infraestruturas para execução de Memória Transacional Distribuída (MTD), pois não só são muito escassas aquelas que permitem o desenvolvimento, teste e comparação de vários algoritmos e técnicas de implementação, como fornecem uma interface intrusiva para o programador. Sem uma comparação justa, não é possível aferir quais as técnicas e algoritmos mais apropriados em cada contexto de utilização (workload). Neste artigo propomos uma infraestrutura generalista, muito flexível, que possibilita a experimentação de várias estratégias de MTD, permitindo o desenvolvimento de uma grande variedade de algoritmos e de técnicas de implementação eficientes e otimizadas. Através da sua utilização, é agora possível a comparação de técnicas e algoritmos em diferentes contextos de utilização (workloads), recorrendo a uma única infraestrutura e com implicações mínimas no código da aplicação.