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Defesa de Tese de Doutorado: Alexandro José Baldassin

Explorando Memória Transacional em Software nos Contextos de Arquiteturas Assimétricas, Jogos Computacionais e Consumo de Energia

What Defesa de Doutorado
When 18/12/2009
from 14:00 to 18:00
Where Auditório do IC - Sala 85 - IC 2
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A adoção dos microprocessadores com múltiplos núcleos de execução pela
indústria semicondutora tem criado uma crescente necessidade por novas
linguagens, metodologias e ferramentas que tornem o desenvolvimento de sistemas
concorrentes mais rápido, eficiente e acessí­vel aos programadores de todos os
ní­veis. Uma das principais dificuldades em programação concorrente com memória
compartilhada é garantir a correta sincronização do código, evitando assim
condições de corrida que podem levar o sistema a um estado inconsistente.

A sincronização tem sido tradicionalmente realizada através de mé©todos baseados
em travas, reconhecidos amplamente por serem de difí­cil uso e limitarem o
paralelismo. Um novo mecanismo, conhecido como memória transacional (TM), tem
sido alvo de muita pesquisa recentemente e promete simplificar o processo de
sincronização, além de possibilitar maior oportunidade para extração de
paralelismo e consequente desempenho.

O cerne desta tese é formado por três trabalhos desenvolvidos no contexto dos
sistemas de memória transacional em software (STM).  Primeiramente,
apresentamos uma implementação de STM para processadores assimétricos, usando a
arquitetura Cell-B.E. como foco.  Como principal resultado, constatamos que o
uso de sistemas transacionais em arquiteturas assimétricas tambémm é promissor,
principalmente pelo fator escalabilidade.  No segundo trabalho, adotamos uma
abordagem diferente e sugerimos um sistema de STM especialmente voltado para o
domínio de jogos computacionais.  O principal motivo que nos levou nesta
direção é o baixo desempenho das implementações atuais de STM. Um estudo de
caso conduzido a partir de um jogo complexo mostra a eficácia do sistema
proposto.  Finalmente, apresentamos pela primeira vez uma caracterização do
consumo de energia de um sistema de STM considerado estado da arte. Além da
caracterização, também propomos uma técnica para redução do consumo em casos de
alta contenção. Resultados obtidos a partir dessa técnica revelam ganhos de até
87% no consumo de energia.
 
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