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다중스레드 구조에서 병렬 객체지향 계산을 위한 효과적인 실행시간 모델
송종훈(Jonghoon Song),김흥환(Heunghwan Kim),한상영(Sangyong Han) 한국정보과학회 1998 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.25 No.11
객체지향 기법은, 사용자가 각 객체를 병렬로 실행되는 메시지 전달 장치로 다룰 수 있는 환경을 제공하기 때문에, 병렬 및 분산시스템에서 효과적으로 이용될 수 있는 패러다임이다. 그러나, 다중스레드 구조에 기초한 객체지향 환경은 빈번한 프레임의 할당 요청으로 인해서, 다른 계산 환경에 비해 메시지 교환량에 따른 오버헤드가 크다. 본 논문에서는 다중스레드 구조에 기반을 두고 있는 객체 지향 시스템 OOId/DAVRID에서 객체지향 계산의 성능을 향상시킬 수 있는 실행시간 모델을 제안한다. 이 모델은 클래스 상속을 효과적으로 지원하며, 메시지 오버헤드를 줄이기 위해서 기존의 객체 프레임 할당과 멤버 함수 호출을 개선하였으며, 변경 가능한(mutable) 멤버를 효과적으로 접근하도록 하였다. 성능분석의 결과는 제안된 모델이 기존의 모델보다 성능이 우수함을 보여준다. 그리고, 그 성능 향상의 정도는 많은 객체가 동적으로 생성되어 객체 관련 메시지가 빈번한 응용에서 더 크게 나타남을 확인할 수 있었다. The object-oriented paradigm is ideal for parallel and distributed systems, because users can naturally treat an object as the message-passing unit which is executed concurrently. But, in the object-oriented environment based on multithreaded architecture, the message traffic is heavier than in other environments because of the frequent requests for frame allocation We suggest a runtime model on object-oriented system OOId/DAVRID, which can improve the performance of object-oriented computing in multithreaded architecture. This model supports class inheritance efficiently and improves the object frame allocation and member function call to reduce the message overhead. It also allows efficient access to the mutable member. The simulation results show that the proposed model is superior to a previous model in performance and the performance gain is larger in the application where many objects are dynamically created.
다중스레드 계산 모델을 이용한 병렬 객체지향 프로그래밍 환경의 구현 및 성능 평가
송종훈(Jonghoon Song),김흥환(Heungwan Kim),한상영(Sangyong Han) 한국정보과학회 1999 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.5 No.6
본 논문에서 제안하는 시스템은 일반적인 병렬 시스템의 하드웨어 구조에서, 다중 스레드 계산 모델을 이용하여 객체 지향 프로그래밍 환경을 구현한 시스템이다. 제안하는 시스템을 효과적으로 구현하기 위하여 컴파일러와 실행 시간 시스템의 측면에서 여러 가지 기법을 제시한다. 컴파일러의 측면에서는 멤버 변수의 접근 분석, 메소드의 병렬성 분석 기법을 제시하고, 실행 시간 시스템에서는 실시간 스레드/메시지 결합, 프레임 공유 기법을 제시한다. 본 논문에서 제안된 프로그래밍 환경은, MPI 메시지 인터페이스를 이용하여 구현하였으며, 벤치마크 프로그램을 실행함으로써 성능 분석을 하였다. 분석의 결과는 실행시간 시스템의 여러 가지 기법들이 성능 향상에 많은 효과가 있음을 보여주며, 이러한 결과는 일반적인 병렬 시스템에서도 적용 가능하다. In this paper, we suggest an object-oriented programming environment with multithreaded computation model on general parallel processing systems. We developed many methods for our environment to be efficient. in complier, the analysis of member variable and method parallelism, and in runtime system, thread/message merging and frame sharing. The programming environment is implemented with MPI message interlace, and its performance is analyzed with executing benchmark programs. The results show that the developed methods have influence on performance improvement, and this improvement can be applied to general parallel processing systems.