A lock-free buffer for WattDB

Abstract

A atual abordagem para melhorar o desempenho de CPU é focar em um alto paralelismo, com processadores de múltiplos núcleos. Em ambientes altamente concorrentes, mecanismos clássicos de exclusão mútua para tratar acesso concorrente a dados compartilhados podem apresentar sérias limitações e questões de escalabilidade. Como uma alternativa, sincronização lock-free oferece um desempenho robusto e evita problemas relacionados a técnicas bloqueantes, como deadlocks, inversão de prioridade e convoying. Concorrência em uma cache de banco de dados é um importante aspecto em termos de proporcional escalabilidade no processador. Este trabalho proporciona uma implementação de uma cache lock-free para WattDB, usando técnicas de sincronização não-bloqueantes. WattDB é um sistema de banco de dados localmente distribuído. Seu objetivo é balancear proporcionalmente o consumo de energia com a carga de trabalho do sistema, dinamicamente ligando e desligando seus nodos individualmente.

The current approach to improve CPU performance is to focus on a higher parallelism, with multiple core processors. In highly concurrent environments, classical mutual exclusion locks to deal with concurrent access to shared data may present serious limitations and scalability issues. As an alternative, lock-free synchronization offers robust performance and avoids problems related to blocking techniques like deadlock, priority inversion and convoying. Concurrency in a database buffer is an important aspect in terms of providing processor scalability. This work provides a lock-free buffer implementation for WattDB using non-blocking synchronization techniques. WattDB is a locally distributed database system that runs on a cluster of lightweight nodes. It aims to balance power consumption proportionally to the system’s load by dynamically powering its nodes individually up and down.