Concurrent programming is a form of computing, where several computations are executed in overlapping time periods. This can improve a system’s capability of handling growing amounts of work and execute faster on multicore processors. Lock is a usual tool used to ensure shared data is handled correctly. However, using locks could also have some performance disadvantages caused by its overhead and waiting time during high contention.The company FIS believes a lock-free implementation using atomic operations could improve ability to handle growing amount of work and speed of a component in their trading system. Hence, the aim of this study is to provide insight of how impactful lock-free programming could be. This was achieved by developing a new version of the component and comparing its performance with the original lock-based implementation. The new implementation was developed by eliminating locks in the component and replacing them with lockfree data structures. However, a lock was still needed in one of the data structures, making the new implementation only partially lock-free. Results from tests performed directly on the component showed that the partially lockfree version performed better in some areas and worse in other. Furthermore, the partially lock-free implementation performed better in isolated tests which were used to measure parts of the component where direct tests could not be performed. This gives a sign of that a general performance improvement was achieved by using lock-free programming in the provided component. / Concurrent programming är en form av programmering, där flera beräkningar exekveras i överlappande tidsperioder. Detta kan förbättra ett systems förmåga att hantera växande mängder av arbete, och dessutom kunna exekveras snabbare på flerkärniga processorer. Lås är ett vanligt verktyg som används för att säkerställa att data i delat minne hanteras korrekt. Användningen av lås kan dock påverka prestandan negativt. Detta är på grund av minimalkostnad som tillkommer vid användning av lås samt väntetid på låset som kan uppstå vid hög konkurrens.FIS anser att en låsfri implementation baserat på atomiska operationer skulle kunna förbättra förmågan att hantera växande mängd arbete och hastigheten på en komponent i sitt tradingsystem. Syftet med denna studie är därför att ge insikt om hur effektiva låsfria program kan vara. Detta uppnåddes genom att utveckla en ny version av komponenten och jämföra dess prestanda med den ursprungliga, låsbaserade, implementation. Den nya implementationen utvecklades genom att eliminera lås med hjälp av låsfria datastrukturer. Dock behövdes ett lås i en av datastrukturerna, vilket innebar att komponenten endast var delvis låsfri. Resultat från tester utförda direkt på komponenten visade att den delvis låsfria versionen presterade bättre på vissa områden och sämre i andra. I de isolerade testerna dock, som användes för att mäta delar av komponenten där direkta tester inte kunde utföras, presterade den delvis låsfria versionen bättre. Detta ger en indikation på att en generell prestandaförbättring för den tillhandahållna komponenten uppnåddes med hjälp av låsfri programmering.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-235708 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Ng, Harald, Karlsson Malik, Josef |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2018:514 |
Page generated in 0.0014 seconds