Composable Memory Transactions

Transkript

1 Composable Memory Transactions Tim Harris, Simon Marlow, Simon Peyton Jones, Maurice Herlihy November 1, 2007 Præsenteret af Simon H. Thøgersen

2 Forfatterne Ansat ved Microsoft Research, Cambridge Tim Harris Diverse lignende om låse-frie data strukturer m.m. Simon Marlow Beskriver sig selv som research developer Diverse om haskell - performance og implementering Simon Peyton Jones Diverse om Haskell Maurice Herlihy Distributed computing 2004 Gödel Prize The Topological Structure of Asynchronous Computation - Maurice Herlihy og Nir Shavit, 1999 Wait-free datastrukturer Transactional Memory: architectural support for lock-free data structures - M.P. Herlihy and J.E.B. Moss, 1993

3 Composable Memory Transactions Publiceret i ACM SIGPLAN Symposium on Principles and Practice of Parallel Programming Der har til formål at provide a forum for papers on the principles and foundations of parallel programming, tools and techniques for parallel programming, and experiences in using parallel programming to solve applications problems.

4 Artiklens indhold Indledning Baggrund Composable transactions Anvendelser og eksempler Semantik af STM Haskell Implementering Relateret arbejde Konklusion

5 Introduktion Tidligere arbejde var lovende men med flere mangler (shortcomings) Ingen statisk forhindring af tråde i at gå udenom transaktionelle interfaces Ingen overbevisne historie for når operationer kan blokere Præsentation af deres contribution Implementering af design i Glascow Haskell Compiler Slår på compositionality - at der kan skrives modulære programmer med kritiske regioner og blokerende opførsel

6 Baggrund Eksisterende primære programmeringsteknik er baseret på låse Programmøren er ansvarlig for at identificere operationer der tilgår samme data, ikke at introducere deadlocks og at vælge en fornuftig granualitet for låsning Vigtigst af alt, programstumper composer ikke Eksempel med hash tabel - sammensætning af atomitet Eksempel med select o.l. - alternative blokerende operationer

7 Eksempler atomic { v := d e l e t e ( t1, A ) ; i n s e r t ( t2, A, v ) } atomic { p1 o r E l s e p2 ) }

8 Blokerende hukommelsestransaktioner getr : : R e s o u r c e > I n t > STM ( ) getr r i = do { v < readtvar r ; i f ( v < i ) then r e t r y e l s e writetvar r ( v i ) }

9 Sekventiel sammensætning atomic ( do { getr r 1 3 ; getr r 2 7 })

10 Exceptions atomic ( do { { n < readtvar v n ; l i m < readtvar v l i m ; writetvar v n ( n+1) ; i f n > l i m then throw ( A s s e r t i o n F a i l e d Urk ) e l s e i f ( n &=& l i m ) then r e t r y e l s e r e t u r n ( ;... w r i t e data i n t o b u f f e r... } Exceptions i Haskell har abort-semantic

11 Leak til omverdnen atomic ( do { s < readtvar s v a r ; writetvar s v a r Wuggle ; i f l e n g t h s < 10 then throw ( A s s e r t i o n F a i l e d s ) e l s e... }

12 Sammensætning af alternativer atomic ( getr r 1 3 o r E l s e getr r 2 7) Blokerer hvis enten r1 eller r2 ikke har nok resourcer Ingen risiko for deadlock

13 Konklusion Nye konstruktioner - modulær retry og orelse Vigtigt spørgsmål til fremtidigt arbejde - at integrere det i mainstream sprog

14 Siden publikationen har forfatterne... Tim Harris - Transactional memory: an overview - udkommer i IEEE Micro Special Issue: Hot Tutorials Abstract nested transactions (resolve benign conflicts) Detaljer om performance - det bliver det i hvert fald fordi de formår at gøre det transparent Alternativt bør der måske bruges låsefrie algoritmer (også af Harris et al.) (fx ved find(l, 1000), insert(l, 10) Simon og Simon har skrevet endnu mere om Haskell, bl.a. en refaktorering af concurrency konstruktionerne - Lightweight concurrency primitives for GHC Tim, Simon, Simon - Haskell on a shared-memory multiprocessor

15 Min vurdering af artiklen Spændende og generelt godt skrevet artikkel Den sematiske beskrivelse bringer ikke noget til artiklen ud over semantikken i sig selv De stiller selv det vigtige spørgsmål til fremtidigt arbejde - at integrere det i mainstream sprog