[pt] O objetivo deste trabalho é defender o resgate do conceito de co-rotinas como uma construção de controle poderosa e conveniente, que pode substituir tanto continuações de primeira classe como threads com um conceito único e mais simples. Para suprir a ausência de uma definição precisa e adequada para o conceito de co-rotinas, propomos um novo sistema de classificação, e introduzimos o conceito de co- rotinas completas, para o qual provemos uma definição formal, baseada em uma semântica operacional. Demonstramos a seguir a equivalência de poder expressivo entre co-rotinas completas simétricas e assimétricas e entre co-rotinas completas e continuações one-shot tradicionais e parciais, discutindo as vantagens de corotinas completas assimétricas em relação a co-rotinas simétricas e continuações de primeira classe. Finalmente, analizamos os benefícios e desvantagens associados aos diversos modelos de concorrência, justificando a adoção de modelos alternativos a multithreading e o oferecimento de co-rotinas como uma construção básica de concorrência, adequada à implementação desses modelos. / [en] The purpose of this work is to defend the revival of coroutines as a powerful and convenient control construct, which can replace both firstclass continuations and threads with a single and simpler concept. In order to provide an adequate and precise definition of the concept of coroutines, we propose a new classifying system, and introduce the concept of complete coroutines, for which we provide a formal definition based on an operational semantics. We then demostrate that complete symmetric coroutines and complete asymmetric coroutines have equivalent expressive power, as well as complete coroutines and one-shot traditional and partial continuations. We also discuss the advantages of using complete asymmetric coroutines instead of symmetric coroutines or first-class continuations. Finally, we analyse the benefits and problems associated with different concurrency models, and argue in favor of the replacement of multithreading with alternative concurrency models and the provision of coroutines as a basic concurrency construct, adequate for the implementation of these alternative models.

[pt] O objetivo deste trabalho é explorar e estender a exibilidade provida pelo modelo híbrido de concorrência orientado a estágios, que visa integrar tanto loops de eventos cooperativos como threads preemptivas em um conceito único de mais alto nível. As contribuições deste trabalho estão centradas numa proposta de extensão do modelo de estágios que desacopla a especificação de aplicações concorrentes das decisões relacionadas ao ambiente de execução, permitindo que elas sejam fexivelmente mapeadas em diferentes configurações de acordo com as necessidades de escalonamento de tarefas e granularidade de processamento em partes específicas da aplicação. Procurando prover uma definição adequada para o conceito de modelos de concorrê- ncia híbridos, propomos um sistema de classificação que se baseia na combinação de características básicas de sistemas concorrentes e a possibilidade de execução paralela em múltiplos processadores. Com base nessa classificação, analisamos os benefícios e desvantagens associados a cada modelo de concorrência, justificando a adoção de modelos que combinam threads e eventos em um mesmo ambiente de programação, e descrevemos a extensão do paradigma de programação orientado a estágios. Finalmente, apresentamos a implementação do modelo proposto na linguagem Lua e seu uso em cenários de execução que confirmam os benefícios da extensão do modelo de estágios na especificação de aplicações concorrentes. / [en] The purpose of this work is to explore and extend the flexibility provided by the staged event-driven concurrency model to integrate both cooperative event loops and preemptive threads in a single high level abstraction. The contributions of this work are focused on the extension of the staged model that decouples the specification of concurrent applications of the decisions related to the execution environment, allowing them to be fl exibly mapped to different configurations according to the task scheduling needs and processing granularity in specific parts of the application. In order to provide an adequate definition of the concept of hybrid concurrency models, we propose a classification system that is based on the combination of basic features of concurrent systems and the possibility of parallel execution on multiple processors. Based on this classification, we analyze the benefits and drawbacks associated with each concurrency model, justifying the adoption of models that combine threads and events in the same programming environment and the extension of the staged model. Finally, we present the implementation of the proposed model in the Lua programming language and its use in execution scenarios that confirm the benefits of the extension of the staged model in the specification of concurrent applications.

[pt] Controle de sobrecarga pode ser feito com o uso de políticas de escalonamento adequadas, que procuram ajustar dinamicamente os recursos alocados a uma aplicação. Pela dificuldade de implementação, muitas vezes desenvolvedores se veem obrigados a reprogramar o sistema para adequá-lo a uma determinada política. Através do estudo de diversas políticas de escalonamento, propomos neste trabalho um modelo de interface que permite a criação e monitoração de novas políticas dentro de arquiteturas baseadas em estágios. Implementamos a interface de programação proposta e exercitamos um conjunto de políticas que construímos sobre ela em duas aplicações com características de carga bem distintas. / [en] Specific scheduling policies can be appropriate for overload control in different application scenarios. However, these policies are often difficult to implement, leading developers to reprogram entire systems in order to adapt them to a particular policy. Through the study of various scheduling policies, we propose an interface model that allows the programmer to integrate new policies and monitoring schemes to the same application in a Staged Event-Driven Architecture. We describe the implementation of the proposed interface and the results of it s use in implementing a set of scheduling policies for two applications with different load profiles.

[pt] Redis é um banco de dados chave-valor de código livre que dá suporte à avaliação de scripts Lua, mas sua implementação utiliza apenas uma tarefa de sistema operacional. Scripts longos são desencorajados porque a avaliação do código é bloqueante, o que pode causar degradação de desempenho para os demais usuários. Através da aplicação do modelo de concorrência M:N, que combina tarefas de nível de sistema operacional com tarefas do nível de usuário, adicionamos no Redis a capacidade de execução de scripts em paralelo, permitindo que todos os núcleos do servidor sejam explorados. Com a utilização de corotinas Lua, implementamos um escalonador capaz de alocar e suspender a execução de tarefas de nível de usuário nos núcleos disponíveis sem necessidade de alteração do código dos scripts. Este modelo permitiu proteger o programador das complexidades naturais do paralelismo como sincronização no acesso a recursos compartilhados e escalonamento das tarefas. / [en] Redis is an open source key-value database that supports Lua programming language scripts, but it s implementation is single threaded. Long running scripts are discouraged because script evaluation is blocking, which may cause service levels deterioration. Applying the M:N threading model, which combines user and operating system threads, we added to Redis the ability of running scripts in parallel, leveraging all server cores.With the use of Lua coroutines, we implemented a scheduler able to allocate and suspend user-level tasks in the available cores without the need of changing scripts source code. The M:N model allowed us to protect the programmer from the natural complexities that arise from parallel programming, such as access to shared resources synchronization and scheduling of tasks into different operational system threads.