Persistent memory and orthogonal persistence : a persistent heap design and its implementation for the Java virtual machine

• Autor(a) principal: Perez, Taciano Dreckmann
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
• Texto Completo: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/7562
• topic: Non-Volatile Memory; Storage-Class Memory; Persistent Memory; Orthogonal Persistence; Java; Java Virtual Machine; Memória Não-Volátil; Memória Persistente; Persistência Ortogonal; Máquina Virtual Java; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO

Sistemas computacionais da atualidade tradicionalmente separam memória e armazenamento. Linguagens de programação tipicamente refletem essa distinção usando diferentes representações para dados em memória (ex. estruturas de dados, objetos) e armazenamento (ex. arquivos, bancos de dados). A movimentação de dados entre esses dois níveis e representações, bidirecionalmente, compromete tanto a eficiência do programador quanto de execução dos programas. Tecnologias recentes de memoria não-volátil, tais como memória de transição de fase, resistiva e magnetoresistiva, possibilitam combinar memória principal e armazenamento em uma única entidade de memória persistente, abrindo caminho para abstrações mais eficientes para lidar com persistência de dados. Essa tese de doutorado introduz uma abordagem de projeto para o ambiente de execução de linguagens com gerência automática de memória, baseado numa combinação original de persistência ortogonal, programação para memória persistente, persistência por alcance, e transações com atomicidade em caso de falha. Esta abordagem pode melhorar significativamente a produtividade do programador e a eficiência de execução dos programas, uma vez que estruturas de dados em memória passam a ser persistentes de forma transparente, sem a necessidade de programar explicitamente o armazenamento, e removendo a necessidade de cruzar fronteiras semânticas. De forma a validar e demonstrar a abordagem proposta, esse trabalho também apresenta JaphaVM, a primeira Máquina Virtual Java especificamente projetada para memória persistente. Resultados experimentais usando benchmarks e aplicações reais demonstram que a JaphaVM, na maioria dos casos, executa as mesmas operações cerca de uma a duas ordens de magnitude mais rapidamente do que implementações equivalentes usando bancos de dados ou arquivos, e, ao mesmo tempo, requer significativamente menos linhas de código.