Monteiro, R., J. M. Lourenço, and H. Paulino,
"Um Armazenamento Distribuído para uma Rede de Dispositivos Móveis",
Proceedings of INForum Simpósio de Informática, Covilhã, Portugal, sep, 2015.
AbstractOs dispositivos móveis em proximidade geográfica representam um conjunto de recursos inexplorados, tanto em termos de capacidade de processamento como de rmazenamento, o que abre caminho para novas aplicações com oportunidades e desafios únicos. Os sistemas atuais de partilha de dados (e. g., fotos, música, vídeos) para dispositivos móveis exigem que exista conectividade com a Internet para funcionarem. No entanto, em ambientes onde a conectividade com a Internet não é constante ou de boa qualidade (e. g., eventos desportivos e concertos), ou em locais remotos onde as infraestruturas de rede não existem, é difícil (ou mesmo impossível) partilhar dados entre vários dispositivos móveis. Para resolver este problema, os dispositivos móveis podem formar uma rede ad hoc para compartilhar os seus dados e recursos. Neste artigo propomos um sistema de armazenamento distribuído para partilha de dados entre dispositivos móveis de uso diário, e. g., smartphones e tablets, usando um mecanismo de melhor esforço para garantir persistência e disponibilidade de dados suportando churn (entrada e saída inesperada de dispositivos).
Silva, J. A., J. M. Lourenço, and H. Paulino,
"Um Mecanismo de Caching para o Protocolo {SCORe}",
Proceedings of INForum Simpósio de Informática, Porto, Portugal, FEUP Edições, pp. 260–275, sep, 2014.
AbstractOs protocolos de replicação parcial de dados apresentam um grande potencial de escalabilidade. O SCORe é um protocolo para replicação parcial proposto recentemente que faz uso de controlo de concorrência multi-versão. Neste artigo abordamos um dos problemas principais que afeta o desempenho deste tipo de protocolos: a localidade dos dados, i.e., pode-se dar o caso do nó local não ter uma cópia dos dados a que pretende aceder, e nesse caso é necessário realizar uma ou mais operações de leitura remota. Assim, a não ser que se empreguem técnicas para melhorar a localidade no acesso aos dados, o número de operações de leitura remota aumenta com o tamanho do sistema, acabando por afetar o desempenho do mesmo. Nesse sentido, introduzimos um mecanismo de caching que permite replicar cópias de dados remotos de maneira a que seja poss{\'ı}vel servir localmente dados remotos enquanto que se mantém a consistência dos mesmos e a escalabilidade oferecida pelo protocolo. Avaliamos o mecanismo de caching com um benchmark conhecido da literatura e os resultados experimentais mostram resultados animadores com algum aumento no desempenho do sistema e uma redução considerável da quantidade de operações de leitura remota.
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.
Lourenço, J. M., R. J. Dias, J. Luís, M. Rebelo, and V. Pessanha,
"Understanding the Behavior of Transactional Memory Applications",
Proceedings of the 7th Workshop on Parallel and Distributed Systems: Testing, Analysis, and Debugging (PADTAD'09), New York, NY, USA, ACM, pp. 31–39, 2009.
AbstractTransactional memory is a new trend in concurrency control that was boosted by the advent of multi-core processors and the near to come many-core processors. It promises the performance of finer grain with the simplicity of coarse grain threading. However, there is a clear absence of software development tools oriented to the transactional memory programming model, which is confirmed by the very small number of related scientific works published until now. This paper describes ongoing work. We propose a very low overhead monitoring framework, developed specifically for monitoring TM computations, that collects the transactional events into a single log file, sorted in a global order. This framework is then used by a visualization tool to display different types of charts from two categories: statistical charts and thread-time space diagrams. These last diagrams are interactive, allowing to identify conflicting transactions. We use the visualization tool to analyse the behavior of two different, but similar, testing applications, illustrating how it can be used to better understand the behavior of these transactional memory applications.
Lourenço, J. M.,
"Understanding Transactional Memory (Extended Abstract)",
Hardware and Software: Verification and Testing, vol. 6504: Springer Berlin / Heidelberg, pp. 1–2, 2011.
AbstractTransactional Memory [3] (TM) is a new paradigm for concurrency control that brings the concept of transactions, widely known from the Databases community, into the management of data located in main memory. TM delivers a powerful semantics for constraining concurrency and provides the means for the extensive use of the available parallel hardware. TM uses abstractions that promise to ease the development of scalable parallel applications by achieving performances close to fine-grained locking while maintaining the simplicity of coarse-grained locking.
Dias, R. J., and J. M. Lourenço,
"Unifying Memory and Database Transactions",
Proceedings of the 15th International Euro-Par Conference on Parallel Processing, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, pp. 349–360, 2009.
AbstractSoftware Transactional Memory is a concurrency control technique gaining increasing popularity, as it provides high-level concurrency control constructs and eases the development of highly multi-threaded applications. But this easiness comes at the expense of restricting the operations that can be executed within a memory transaction, and operations such as terminal and file I/O are either not allowed or incur in serious performance penalties. Database I/O is another example of operations that usually are not allowed within a memory transaction. This paper proposes to combine memory and database transactions in a single unified model, benefiting from the ACID properties of the database transactions and from the speed of main memory data processing. The new unified model covers, without differentiating, both memory and database operations. Thus, the users are allowed to freely intertwine memory and database accesses within the same transaction, knowing that the memory and database contents will always remain consistent and that the transaction will atomically abort or commit the operations in both memory and database. This approach allows to increase the granularity of the in-memory atomic actions and hence, simplifies the reasoning about them.
Farchi, E., I. Segall, J. M. Lourenço, and D. Sousa,
"Using Program Closures to Make an Application Programming Interface (API) Implementation Thread Safe",
PADTAD'12: Proceedings of the 10th Workshop on Parallel and Distributed Systems: Testing, Analysis, and Debugging, Minneapolis, MN, USA, ACM, 2012.
AbstractA set of methods defining an API (Application Programming Interface) are to be made thread safe; thus running any subset of these methods in parallel should not create races or deadlocks. Originally, the set of methods were not designed to be thread safe, so races and deadlocks are expected when running them in parallel. The number of possible interleavings when running methods from this API in parallel is huge, and this work focuses on the identification of the high level data races introduced by such interleavings. We propose an analysis that avoids the exhaustive exploration of all possible interleavings. For a concurrent program P, the closure of P, clos(P), is defined. Roughly speaking, we can say that the clos(P) is obtained by adding threads to P in such a way that high level data races resulting from running P in parallel to other programs are exposed statically. A set of methods representing the API is then modeled as a set of concurrent programs and their closure is analysed to identify high level data races. These high level data races are then inspected and removed to make the API thread safe. We illustrate the application of this methodology with a simple use case.
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