Towards Transactional Memory for OpenMP

Abstract

other members of the WG21 SG5 Transactional Memory Sub-Group Abstract. The OpenMP specification lacks a shared memory concurrency mechanism that is composable. None of the OpenMP concurrency mechanisms, such as OMP critical, locks, or atomics support composition. In this paper, we motivate the need for transactional memory (TM) in OpenMP chiefly to support composition of realistic programs. However, we also consider whether TM is easier to program than locks; the use-case for TM; and whether a software-only TM can outperform traditional locking through a survey of recent publications. This paper advances upon previous proposals of OpenMP TM by introducing a new construct specifically to handle irrevocable actions, which is also composable. It also proposes a pure atomic transaction construct as well as the concept of transaction safety. Further, we examine how our proposed construct integrates with current OpenMP constructs.

Estudo da Viabilidade de uma Interface para Memórias Transacionais em OpenMP

“…O desempenho também é afetado pelos custos operacionais associados a gestão da sincronização, como chamadas de sistema e troca de contexto de threads [Voss et al 2019]. Já a perda da composabilidade [Sutter 2007, Wong et al 2014, necessária em um modelo de produção de software em escala, bem como o incremento da complexidade da utilização de mecanismos de sincronização em função do tamanho do programa, são aspectos negativos relacionados ao processo de desenvolvimento. Do período de auge nas pesquisas com TM, as ferramentas OpenTM [Baek et al 2007] e Nebelung [Milovanović et al 2007] podem ser consideradas relacionadas a presente proposta.…”

“…Nebelung, por sua vez, se apresenta como um framework a ser utilizado em conjunto à OpenMP oferecendo uma diretiva própria para manipulação de TM. A estas duas ferramentas também soma-se [Wong et al 2014], o qual também propõe diretivas para manipulação de TM, além de outros mecanismos de sincronização.…”

“…A Figura 1 ilustra as interfaces propostas pelas ferramentas apresentadas. Tanto OpenTM como [Wong et al 2014] propõem o uso de diretivas que permitem instanciar uma coleção de tarefas que manipulam dados compartilhados segundo o modelo de TM. Já Nebelung propõe uma diretiva parametrizada por cláusulas que permitem identificar as variáveis que devem ser monitoradas na transação e aquela em que o monitoramento não é necessário.…”