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[en] AN ALTERNATIVE MODEL FOR CONCURRENT PROGRAMMING IN LUA / [pt] UM MODELO ALTERNATIVO PARA PROGRAMAÇÃO CONCORRENTE EM LUAALEXANDRE RUPERT ARPINI SKYRME 23 July 2008 (has links)
[pt] A popularização dos processadores multinúcleo e de
tecnologias como o hyper-threading evidencia uma mudança de
foco na evolução dos processadores. Essa mudança fomenta o
interesse por programação concorrente e a exploração de
paralelismo para obtenção de melhor desempenho. Entretanto,
os modelos atuais para programação concorrente são alvo de
críticas recorrentes, o que estimula a elaboração de
propostas alternativas. Este trabalho apresenta uma análise
crítica do multithreading preemptivo com compartilhamento de
memória, um modelo amplamente utilizado para programação
concorrente, e faz um breve apanhado de trabalhos que
abordam alternativas para programação concorrente. Em
seguida, propõe um modelo para programação concorrente
estruturado com a linguagem de programação Lua e descreve as
suas principais características e vantagens. Finalmente,
apresenta os resultados da avaliação de diversos aspectos de
uma biblioteca desenvolvida para implementar o modelo proposto. / [en] The popularization of multi-core processors and of
technologies such as hyper-threading indicates a different
approach to the evolution of processors. This new approach
brings about an increased interest in concurrent
programming and the exploration of parallelism in order to
achieve better performance. However, concurrent programming
models now in use are subject to recurring criticism, which
stimulates the development of alternative
proposals. This work presents a critical analysis of
preemptive multithreading with shared memory, which is a
widely used model for concurrent programming,
and brie y summarizes some studies that deal with
alternatives for concurrent programming. It then, proposes a
model for concurrent programming structured with the Lua
programming language and describes its main characteristics
and advantages. Finally, it presents the results of
an evaluation of several aspects of a library developed to
implement the proposed model.
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[en] SAFE RECORD SHARING IN DYNAMIC PROGRAMMING LANGUAGES / [pt] COMPARTILHAMENTO SEGURO DE REGISTROS EM LINGUAGES DE PROGRAMAÇÃO DINÂMICASALEXANDRE RUPERT ARPINI SKYRME 29 February 2016 (has links)
[pt] Linguagens de programação dinâmicas estão cada vez mais populares e já
foram utilizadas para desenvolver uma ampla gama de aplicações. Enquanto
isso, processadores multi-núcleo se tornaram padrão, mesmo em computadores
pessoais e dispositivos móveis. Dessa forma, os programadores precisam
recorrer ao paralelismo para aprimorar o desempenho de seus programas.
Entretanto, a programação concorrente permanece difícil. Adicionalmente,
a despeito de avanços em linguagens estáticas, avaliamos que linguagens
dinâmicas ainda carecem de suporte adequado à concorrência. Nesta
tese argumentamos que o principal problema da programação concorrente é
a imprevisibilidade - comportamentos inesperados de programas, tais como
retornar valores descabidos. Observamos que a imprevisibilidade é mais
provável quando memória compartilhada é utilizada. Consequentemente,
propomos um modelo de comunicação para concorrência que visa disciplinar
o compartilhamento de memória em linguagens dinâmicas. O modelo
é baseado nos padrões emergentes de concorrência de não compartilhar dados
por padrão, imutabilidade de dados e tipos e efeitos (que transformamos
em capacidades). Ele demanda a utilização de objetos compartilháveis para
compartilhar dados e utiliza troca de mensagens para comunicação entre
fluxos de execução. Objetos compartilháveis podem ser compartilhados apenas para
leitura ou para leitura e escrita, o que permite acesso individual de
escrita e acessos paralelos de leitura. Implementamos um protótipo em Lua
para experimentar com o modelo na prática, bem como para conduzir uma
avaliação geral de desempenho. A avaliação demonstra que há benefícios na
utilização de memória compartilhada, mas ao mesmo tempo revela que os
controles utilizados para assegurar a disciplina ocasionam um impacto de
desempenho. / [en] Dynamic programming languages have become increasingly popular and
have been used to implement a range of applications. Meanwhile, multicore
processors have become the norm, even for desktop computers and
mobile devices. Therefore, programmers must turn to parallelism as a
means to improve performance. However, concurrent programming remains
difficult. Besides, despite improvements in static languages, we find dynamic
languages are still lacking in concurrency support. In this thesis, we argue
that the main problem with concurrent programming is unpredictability -
unexpected program behaviors, such as returning out-of-thin-air values. We
observe that unpredictability is most likely to happen when shared memory
is used. Consequently, we propose a concurrency communication model to
discipline shared memory in dynamic languages. The model is based on
the emerging concurrency patterns of not sharing data by default, data
immutability, and types and effects (which we turn into capabilities). It
mandates the use of shareable objects to share data. Besides, it establishes
that the only means to share a shareable object is to use message passing.
Shareable objects can be shared as read-write or read-only, which allows
both individual read-write access and parallel read-only access to data. We
implemented a prototype in Lua, called luashare, to experiment with the
model in practice, as well as to carry out a general performance evaluation.
The evaluation showed us that safe data sharing makes it easier to allow
for communication among threads. Besides, there are situations where
copying data around is simply not an option. However, enforcing control
over shareable objects has a performance cost, in particular when working
with nested objects.
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