Design and implementation of a distributed shared memory
Conception et réalisation d'une mémoire partagée répartie
Résumé
Arias is a distributed shared memory (DSM) system designed as part of project SIRAC, whose purpose is to study a software support for distributed applications. Programming distributed applications is greatly facilitated by a DSM support. The evolution of distributed systems leading to the idea of DSM is outlined. A number of past and current DSM projects are studied and their particular features highlighted. The goals of our own project are then put into perspective, and its spefication defined. From there, the general architecture of Arias is described. We focus our attention on the problems related to the distribution of memory. Specifically, allocating and locating memory in a large-address space DSM presents some major difficulties that impact the application interface and the utilization of the underlying operating system. The close examination of those problems leads to the design of the memory service that is described. The implementation of that service is then fleshed out in its technical details. This implementation has a number of adjustable parameters whose impact on the general behaviour is refined through measurements and simulations. Some potential configurations, each adapted to certain usage patterns, are shown. In conclusion, we revisit lessons learned from this work. From what has been completed, we derive a view of future study topics and general perspectives on DSM.
Arias est un système de mémoire partagée répartie (MPR) réalisé dans le cadre du projet SIRAC, qui étudie les supports logiciels pour les applications distribuées. Une MPR facilite grandement la programmation de telles applications. Nous retraçons l'évolution des systèmes distributés qui ont abouti à cette idée, et caractérisons les diverses particularités de quelques projets antérieurs. Nous édictons nos objectifs propres et dégageons les spécifications qui sont souhaitables pour notre projet. Partant de là, et après avoir esquissé l'architecture générale d'Arias, nous nous concentrons sur les problèmes liés à la répartition de la mémoire. En particulier, l'allocation et la localisation de la mémoire dans une MPR à grand espace d'adresses posent des difficultés de réalisation qui ont des conséquences importantes dans la conception de l'interface logicielle avec l'application et le système d'exploitation sous-jacent. L'analyse de ces difficultés nous mène au module d'allocation et de localisation que nous décrivons. Une fois son implémentation décrite dans ses détails techniques, nous en explicitons les paramètres d'ajustement et soulignons leur impact à travers des mesures et des simulations. Nous montrons plusieurs configurations envisageables, dont certaines sont spécialement adaptées à certains types d'utilisation. Pour finir, nous concluons sur les leçons apprises de ce travail, tant du point de vue de ce qui a été réalisé que sur les travaux futurs et les perspectives générales des MPR.