Evaluation du protocole
VII.3 Evaluation des surco^uts
VII.3.1 Surco^uts temporels
VII.3.1.3 Etude de la pollution
L'introduction des donnees de recuperation dans les memoires de l'architecture entra^ne bien evidemment un surco^ut qui se caracterise par deux eets : (i) une variation des taux de defauts de cache et de memoire attractive, (ii) une creation de nouvelles injections de lignes.
Ces deux eets peuvent ^etre conjugues lorsque la presence d'une copie de recuperation sur un nud necessite une injection suivie d'un defaut sur la copie courante associee (acces en lecture ou en ecriture sur une copie Invalide-CK). Suivant les frequences de sauvegarde des points de recuperation, le surco^ut engendre par la pollution varie de 10% a moins de 2%, il reste donc limite.
Variation des taux de defauts.
A chaquesauvegarde d'un point de recuperation,lesdon-nees modiees des caches sont recopiees en memoire. La premiere augmentation du nombre des defauts intervient donc dans les caches des nuds. Le graphe VII.8 donne cette augmen-tation pour les dierentes frequences de sauvegarde des points de recuperation. Le compor-tement global indique une legere augmentation des defauts en ecriture alors que les defauts en lecture restent stables. Ce comportement est tout a fait normal car les lignes modiees, recopiees en memoire lors de sauvegardes de points de recuperation, restent accessibles en lecture dans le cache. Le nombre de defauts en lecture reste donc stable alors que celui des defauts en ecriture augmente avec la frequence de sauvegarde des points de recuperation.En proportion cette augmentation est importante pour les applications qui generent peu de defauts. A 400 points de recuperation par seconde, Water multiplie par 2,6 le nombre de defauts en ecriture. Au contraire, elle reste faible pour des applications generant deja beaucoup de defauts. A 400 points de recuperation par seconde,Mp3d multiplie par 1,08 le nombre de defauts en ecriture. Son eet sur les performances reste donc limite.
Le graphe de la gure VII.9 donne le taux de defauts moyen d'un nud, en fonction de la frequence de sauvegarde des points de recuperation. La constatation qui s'impose est que la variation des taux de defauts par nud est negligeable et ceci quelle que soit la frequence de sauvegarde des points de recuperation. La constance du nombre de defauts en lecture conrme un des avantages du protocole qui autorise la lecture des donnees de recuperation non modiees. PourBarnes, a 400 points de recuperation par seconde, le nombre de lectures de lignesPartage-CK represente 33% des requ^etes de lecture en provenance du cache. Dans certains cas, le nombre de defauts peut m^eme diminuer avec l'augmentation des frequences des points de recuperation si l'application tire parti de la replication realisee lors de la creation des nouveaux points de recuperation. Ainsi Water passe d'un taux de defauts en lecture de 1.13% dans la version standard a un taux de 1.09% a 400 points de recuperation par seconde. La faible variation du taux de defauts en ecriture s'explique par le fait que les applications utilisent le plus souvent des objets migratoires qui auraient de toutes facons genere des defauts en ecriture.
L'augmentation du nombre de defauts ne justie pas l'eet de pollution mesure sur les courbes de la gure VII.2. La degradation de performance engendree par le stockage des
Evaluation des surco^uts 103
400 PR/s 100 PR/s 50 PR/s 5 PR/s 0 PR/s Standard
Water Barnes Cholesky Mp3d
400 PR/s 100 PR/s 50 PR/s 5 PR/s 0 PR/s Standard
Figure VII.8: Variation des taux de defauts dans les caches primaires en fonction de la frequence de sauvegarde des points de recuperation
Figure VII.9: Variation des taux de defauts par nud en fonction de la frequence de sau-vegarde des points de recuperation
donnees de recuperation dans les memoires est en fait essentiellement d^ue aux nouvelles injections de lignes.
Injections de lignes.
Le graphe de la gure VII.10 donne la variation du nombre d'injec-tions par memoire attractive pour 10000 references memoire en fonction des frequences de sauvegarde des points de recuperation. La premiere constatation est que le nombre global d'injection est faible, il atteint au maximum 25 injections pour 10000 references memoire.Il appara^t de plus que le nombre d'injections sur lecture varie peu avec la frequence de sauvegarde des points de recuperation. Ici aussi, ce comportement s'explique par le fait que le protocole de coherence etendu autorise la lecture des donnees de recuperation non modi-ees. Au contraire, le nombre d'injections sur ecriture augmente de facon importante avec la frequence de sauvegarde des points de recuperation. La transformation frequente de donnees courantes modiees en donnees de recuperation explique ce comportement. A 400 points de recuperation par seconde, le nombre d'injections causees par l'acces en ecriture a des copies Partage-CK1 represente, suivant les applications, de 88 a 98 % du nombre total des injec-tions sur ecriture d'un nud. Ce type d'injection constitue donc la principale cause de l'eet de pollution mesure. Le faible nombre d'injections en lecture ou en ecriture lorsque les fre-quences de sauvegarde des points de recuperation sont plus faibles, indique que la politique d'injection utilisee est ecace pour placer les donnees de recuperation sur des nuds ou elles ne g^enent pas les calculs. Ces resultats conrment l'utilite de l'anneau d'injection.
104 Evaluation du protocole Les dierences du nombre d'injections entre les applications proviennent essentiellement des taux de communications des applications. Des applications telles queWater ou Barnes, ou la localite des acces memoire est importante et ou les taux de defauts sont faibles, vont generer peu d'injections. Au contraire, des applications telles que Mp3d, ou le partage de donnees est intense, generent beaucoup plus de mouvements de lignes entre les nuds et ont donc une grande probabilite d'avoir a injecter des lignes. A ce titre, cette application fournit une bonne idee d'une borne maximale de l'eet de pollution.
Water Barnes Cholesky Mp3d
Figure VII.10: Nombre d'injections sur lecture et sur ecriture pour 10000 references en fonc-tion de la frequence de sauvegarde des points de recuperation
Figure VII.11: Comparaison du nombre de pages allouees par une architecture utilisant un protocole de coherence standard et une ar-chitecture utilisant le protocole de coherence etendu
VII.3.1.4 Conclusion
L'evaluation realisee a montre que les surco^uts temporels engendres par le protocole de coherence etendu restent limites et dependent directement de la frequence de sauvegarde des points de recuperation. L'utilisation du reseau d'interconnexion de la machine et des memoires pour assurer une replication rapide des donnees modiees permet de limiter la duree de la phase 1 de la sauvegarde d'un point de recuperation. Celle-ci benecie egalement de la replication de donnee existante pour limiterles transferts de donnees. La phase 2 depend essentiellement des moyens utilises pour son implementation. Une recherche sequentielle peut ^etre co^uteuse. L'utilisation de materiel specique peut permettre de limiter sa duree.
L'eet de pollution engendre par le stockage des donnees de recuperation dans les memoires attractives est essentiellement cause par les injections sur ecriture lors d'acces a des copies
Evaluation des surco^uts 105 Partage-CK1. Gr^ace a la politique d'injection utilisee, les injections de copies Invalide-CK representent en eet une faible proportion des injections. La taille importante des pages memoire, qui favorise le faux partage, est en partie responsable du faible nombre d'injections de ce type de copies. De plus, en autorisant l'acces en lecture aux donnees de recuperation non modiees, le protocole de coherence etendu assure une augmentation negligeable du nombre de defauts par nud.