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학술저널
저자정보
Eunji Lee (Soongsil University)
저널정보
Korean Institute of Information Scientists and Engineers Journal of Computing Science and Engineering Journal of Computing Science and Engineering Vol.13 No.4
발행연도
2019.12
수록면
141 - 150 (10page)
DOI
10.5626/JCSE.2019.13.4.141

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The underlying technology trend stresses the design of the software. With increasing use of many-core computers that equip a large number of independent processor units, enhancing scalability and concurrency of commercial software is of crucial importance. To fulfill this demand, non-blocking implementations of the popular data structures are extensively explored both in academia and industry to effectively harness the massive parallelism in a many-core system. This paper presents a new non-blocking skip list that is not only scalable but also provides low latency even under high-concurrency pressure. Existing techniques for parallelizing skip lists rely on retrying insertion operations which fail because one thread interferes with another. This approach can introduce long-tail latency when multiple threads compete for access to the same links. We address this issue by exploiting the probabilistic nature of the skip list by allowing insertion operations to terminate after a failure, even if all the links from a node have not been updated. The resulting reduction in the heights of many nodes changes the statistical properties of the links, on which the efficiency of the skip list depends. We compensate this side-effect by recording reductions in node height and recompense for them when new nodes are created. To demonstrate the effectiveness of our approach, we implement a prototype of our low-latency non-blocking skip list, and the measurement study with various workloads shows that our skip list provides more scalable performance and lower tail latency compared to existing skip lists.
#Skip list #Data structures #Database systems #Concurrent computing #Scalability #NoSQL systems

목차

Abstract
I. INTRODUCTION
II. THE SKIP LIST
III. A LOW-LATENCY NON-BLOCKING SKIP LIST WITH RETRIAL-FREE SYNCHRONIZATION
IV. PERFORMANCE EVALUATION
V. RELATED WORK
VI. CONCLUSION
REFERENCES

참고문헌 (38)

참고문헌 신청
G. E. Moore, “Cramming more components onto integrated circuits,” Electronics, vol. 38, no. 8, pp, 1-4, 1965. google schola J. L. Manferdelli, N. K. Govindaraju, and C. Crall, “Challenges and opportunities in many-core computing,” Proceedings of the IEEE, vol. 96, no. 5, pp. 808-815, 2008. google schola R. H. Arpaci-Dusseau and A. C. Arpaci-Dusseau, Operating Systems: Three Easy Pieces. Madison, WI: Arpaci-Dusseau Books, 2015. google schola S. H. Fuller and L. I. Millett, The Future of Computing Performance: Game Over or Next Level? Washington, DC: National Academy Press, 2011. google schola M. M. Michael, “High performance dynamic lock-free hash tables and list-based sets,” in Proceedings of the 14th Annual ACM Symposium on Parallel Algorithms and Architectures, Winnipeg, Canada, 2002, pp. 73-82. google schola

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