Concurrency hot spot optimisation in transactional memory

Abstract

Database management systems have a long history of development and research, with systems like Post greSQL and languages like SQL already being well-established in the industry. Transactional memory emerges as a new concurrency control mechanism for concurrent programming, inspired by ideas and concepts from the database world. As is the case with database transactions, transactions in transac tional memory can (and will) conflict when multiple transactions try to modify the same data. This can lead to the appearance of hot spots in contended memory regions, quickly degrading the performance of an application. In this dissertation, we propose new optimisation techniques for transactional memory hot spots, based on previous research on splitting techniques for numeric database records. We implement the optimisations on an existing transactional memory system and measure their impact on performance, using custom-made and reference benchmarks.

Sistemas de gestão de bases de dados possuem uma longa história de desenvolvimento e investigação, estando sistemas como PostgreSQL e linguagens como SQL já bem estabelecidos na indústria. Memória transacional surge como um novo mecanismo de controlo de concorrência para a programação concor rente, inspirada por ideias e conceitos do mundo das bases de dados. Tal como se sucede nas transações em bases de dados, as transações em memória transacional podem (e irão) entrar em conflito quando múltiplas transações tentarem modificar os mesmos dados. Isto leva ao surgimento de hot spots em regiões contendidas de memória, rapidamente degradando a performance de uma aplicação. Nesta dissertação, propõem-se novas otimizações para hot spots em memória transacional, baseadas em investigação prévia de técnicas de divisão de registos numéricos em bases de dados. As otimizações foram implementadas sobre um sistema de memória transicional já existente, sendo o seu impacto na performance medido recorrendo tanto a um benchmark feito à medida como a um de referência.