Τοποθέτηση εφαρμογών σε NUMA αρχιτεκτονικές λαμβάνοντας υπόψη το κόστος μετάφρασης

Πολίτης, Βασίλης; Politis, Vasilis

dc.contributor.author	Πολίτης, Βασίλης	el
dc.contributor.author	Politis, Vasilis	en
dc.date.accessioned	2022-01-31T09:19:13Z
dc.date.available	2022-01-31T09:19:13Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54483
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22181
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/gr/	*
dc.subject	NUMA	en
dc.subject	Linux kernel	en
dc.subject	Memory contiguity	en
dc.subject	Fast address translation	en
dc.subject	Διαχείριση μνήμης	el
dc.subject	Μετάφραση διευθύνσεων	el
dc.title	Τοποθέτηση εφαρμογών σε NUMA αρχιτεκτονικές λαμβάνοντας υπόψη το κόστος μετάφρασης	el
dc.title	Placing applications in NUMA machines considering address translation costs	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Computer engineering	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-07-14
heal.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.	el
heal.abstract	Despite its many advantages, virtual memory is also the cause of significant execution overhead because of the requirement it imposes for address translation in every memory access. As a countermeasure, cache memories storing recently used translations, such as TLB, are included in cpu cores. Large contiguous virtual to physical memory mappings are important for translation caches to reduce address translation overhead more effectively. On the other side, NUMA has been and still is a popular computer architecture. In such systems, memory and cpu cores are grouped in discrete nodes, connected by an interconnect network, and forming a shared-memory system. Common wisdom for NUMA machines is to collocate application thread and data on a single node as to avoid costly remote memory accesses. In this diploma thesis, we first show that under local memory fragmentation, thread and data collocation policy is not always optimal. Based on that observation, we implement systems that allow remote memory mappings when local node memory suffers from external fragmentation. Our experimental results show that such systems are in some cases indeed beneficial, while they rarely hurt performance.	en
heal.advisorName	Γκούμας, Γεώργιος	el
heal.advisorName	Goumas, Georgios	en
heal.committeeMemberName	Κοζύρης, Νεκτάριος	el
heal.committeeMemberName	Πνευματικάτος, Διονύσιος	el
heal.committeeMemberName	Γκούμας, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής και Υπολογιστών. Εργαστήριο Υπολογιστικών Συστημάτων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	72 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false