24、类型化语言中分布式共享的运行时支持-优快云博客

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类型化语言中分布式共享的运行时支持

1. 引言

在集群的不同计算机之间共享对象时，运行时支持至关重要。对于类型化语言，要求类型足够强，以便能明确判断内存位置是否包含对象引用，像 Java 和 Modula - 3 就属于这类语言。与一些只能通过方法调用进行远程对象访问的系统不同，这里支持通过引用直接访问对象数据。并且在具备合适多线程支持的语言中，分布式执行是透明的，无需引入新的 API 进行分布式共享。

传统的分布式共享内存（DSM）实现不使用类型信息，在细粒度共享方面效率不高。基于 VM 的传统 DSM 系统在粗粒度应用上表现较好，但依赖 VM 页面，细粒度共享和假共享问题仍较突出。而使用代码插桩的细粒度 DSM 系统，受插桩成本和通信聚合不足的限制。

本文提出的新运行时系统 DOSA，利用运行时区分指针和数据的能力，借助 VM 支持实现高效细粒度共享，且无需插桩。它引入了一层间接性，允许对象位于不同虚拟内存位置并具有不同保护属性，必要时通过编译器优化减少这层间接性的开销。

将 DOSA 与最先进的基于页面的系统 TreadMarks 进行性能比较，结果表明：
- 细粒度应用性能比 TreadMarks 有显著提升（Barnes - Hut 最高提升 98%，Water - Spatial 最高提升 62%）。
- 垃圾回收应用性能比 TreadMarks 有大幅改善（最高提升 65%）。
- 粗粒度应用性能与 TreadMarks 相近（差距在 6% 以内）。