Dissertação
Estudo exploratório do desempenho de alocadores de memória no espaço do usuário
Registro en:
Autor
Costa, Diego Elias Damasceno
Institución
Resumen
The performance of memory allocation operations significantly impacts the global
performance in most computing applications. Thus, the choice of a memory
allocator is an important aspect when projecting more sophisticated computing
systems. The strong correlation between the dynamic memory use profile and the
allocator performance requires the allocator to be chosen through an experimental
study. This research carried out an exploratory study on a set of six widely used
memory allocators: Ptmalloc2 (standard glibc allocator), Ptmalloc3, Hoard, Miser,
TCMalloc, and Jemalloc. The workloads used to evaluate the allocators were based
on a characterization study on memory use of seven application, two of which for
servers and five for desktops. Each allocator was evaluated regarding its response
time and memory usage in a set with 648 different execution scenarios. The results
showed that the allocators with the shortest mean execution time also made the
best use of parallelism in scenarios with more than one thread and one processor.
The allocators Jemalloc and TCMalloc were, on average, five times faster than the
standard glibc allocator. Under certain conditions, the allocator Hoard provided
substantial memory savings of up to 75% when compared with the other
allocators assessed. These results emphasize the importance of allocator choice
when projecting applications in face of the significant differences observed
experimentally in this study. Mestre em Ciência da Computação O desempenho de operações de alocação de memória tem significante influência
no desempenho global da maioria das aplicações computacionais. Nesse sentido, a
seleção de um alocador de memória é um importante requisito no projeto de
sistemas computacionais mais sofisticados. A forte correlação entre o perfil de uso
dinâmico da memória com o desempenho do alocador exige que a seleção do
alocador ocorra por meio de um estudo experimental. Neste trabalho, foi realizado
um estudo exploratório de um conjunto de seis alocadores de memória
amplamente utilizados atualmente: Ptmalloc2 (alocador padrão da glibc),
Ptmalloc3, Hoard, Miser, TCMalloc e Jemalloc. As cargas de trabalho usadas na
avaliação dos alocadores foram planejadas com base em um estudo de
caracterização de uso de memória de sete aplicações, duas aplicações do tipo
Servidor e cinco aplicações Desktop. Cada alocador foi avaliado com relação ao seu
tempo de resposta e consumo de memória, em um conjunto de 648 cenários
diferentes de execução. Os resultados mostraram que, alocadores que obtiveram a
menor média no tempo de execução foram também os melhores em aproveitar o
paralelismo dos cenários com mais de uma thread e um processador. Os
alocadores Jemalloc e TCMalloc foram em média cinco vezes mais rápidos do que o
alocador padrão da glibc. Em certas condições o alocador Hoard apresentou uma
economia de memória substancial se comparado aos demais alocadores avaliados,
chegando a economizar cerca de 75% de memória. Tais resultados enfatizam a
importância da escolha do alocador no projeto das aplicações, face às diferenças
significativas observadas experimentalmente neste trabalho.
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