Věda | Programování | Paměti

Mesh: efektivní „defragmentace“ paměti může snížit nároky aplikací až o desítky procent

  • Vědci vytvořili nový systém optimalizace operační paměti
  • Mesh umožňuje „defragmentovat“ paměť a uvolnit místo
  • Stejným aplikacím tak stačí i o desítky procent méně operační paměti

Vědci z College of Information and Computer Science (CICS) vytvořili nový systém správy operační paměti Mesh, který dokáže optimalizovat místo, jež aplikace v danou chvíli používají. Díky tomu lze kapacitu operační paměti ušetřit a spustit více aplikací, nebo naopak provozovat náročnější úlohy při stejné kapacitě paměti.

Operační paměť a její kapacita hraje stále důležitou roli jak u běžných počítačů, tak i u mobilních zařízení. Vývojáři už dnes tolik neoptimalizují jako dříve, kdy měli pár kilobajtů paměti a tak jsou dnešní aplikace doslova „nenažrané“, i když jde o jednoduché věci typu kalkulačka, počasí a podobně.

Mezi největší „žrouty“ operační paměti při běžném použití dnes patří určitě internetové prohlížeče, u kterých jsme zvyklí mít otevřeno spoustu záložek. Není problém se tak dostat velmi snadno na několik gigabajtů operační paměti, ve které běží pouze webové stránky internetového prohlížeče.

Vědci se ale pokouší opět trochu vrátit k optimalizaci a dosáhnout lepšího využití kapacity operační paměti.

Mesh: speciální optimalizace pro aplikace

Systém Mesh je určený jak pro použití u desktopových počítačů, tak i mobilních zařízení nebo dokonce datacenter. Jeho primárním cílem je optimalizace využití paměti aplikacemi, které jsou napsané v jazycích C, C++ nebo Objective-C.

Mesh funguje na principu optimalizace fragmentované paměti, dalo by se tedy zjednoduše říci, že dělá defragmentaci operační paměti, ale na úrovni „fyzické“ paměti, zatímco aplikace běží v rámci virtuální paměti.

Klepněte pro větší obrázek
Využití operační paměti - před a se systémem Mesh

Aplikace napsané ve zmíněných jazycích často trpí problémem paměťové fragmentace. Dle vyjádření to pak vypadá tak, že struktura využití paměti spíše vypadá jako nepovedená stavba ze hry Tetris, kdy je součástí struktury spousty prázdných bloků, které jsou zbytečně nevyužité a nemůže k nim přistupovat žádná jiná aplikace. Mesh řeší to, aby se zbytečné nevyužité části paměti přeměnily na volnou paměť.

Velká úspora

Tato reorganizace paměti samozřejmě není jednoduchá a proto museli vědci vymyslet i nové algoritmy, které dokážou paměť efektivně a rychle přeskládat. Výsledkem jsou ale výrazné úspory dříve zbytečně obsazené kapacitě operační paměti.

Například u prohlížeče Firefox se jim u současné verze systému Mesh podařilo snížit paměťovou náročnost o 16 % a v případě Redisu pak dokonce až o 39 %. Vzhledem k tomu že obě aplikace mohou zabírat gigabajty kapacity operační paměti, jedná se o opravdu výraznou optimalizaci.

Klepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázekKlepněte pro větší obrázek
Srovnání využití operační paměti bez a se systémem Mesh v různých aplikacích

Výhodou je, že samotná „defragmentace“, kterou Mesh provádí, nijak neovlivňuje běžící aplikace, pro které se nic nemění, protože pracují s virtuální pamětí. Projekt je open source, takže ho lze použít pro libovolné aplikace.

Pokrok po 50 letech

Vědci prezentují Mesh jako zázrak, o kterém si všichni mysleli, že není realizovatelný. Nyní je však tento systém hotový nejen po teoretické stránce, ale i po stránce implementace potřebných algoritmů.

Dle vyjádření se jedná o řešení problému, který v počítačové oblasti přetrvával více než 50 let a ovlivní tak budoucnost programovacích systémů. Vědci mají v nejbližším plánu přidat podporu aplikací napsaných v jazycích Go a Rust.

Diskuze (35) Další článek: NASA ukázala, jak postupuje stavba rakety SLS, která dostane člověka zpět na Měsíc

Témata článku: Software, Věda, Výzkum, Operační systémy, Firefox, Programování, Paměti, Operační paměť, Vědec, Paměť, Systém, Tetris, Kapacita, Aplikace, CICS, Optimalizace, Desítky procent


Určitě si přečtěte

Na měsíc jsem opustil Google a potupně se zase vrátil zpět (komentář)

Na měsíc jsem opustil Google a potupně se zase vrátil zpět (komentář)

** Zkusil jsem se zbavit závislosti na vyhledávači od Googlu ** Jako alternativy posloužily Bing, Seznam a DuckDuckGo ** Mají své silné stránky, ale i nepřekonatelná negativa

Lukáš Václavík | 54

Nejlepší programy z roku 2000: Podívejte se, bez čeho jste tehdy vůbec nemohli fungovat!

Nejlepší programy z roku 2000: Podívejte se, bez čeho jste tehdy vůbec nemohli fungovat!

** Dnes už skoro všechno uděláte ve webovém prohlížeči a na mobilu ** Před dvaceti lety to ale bylo jiné ** Zavzpomínejte na legendy, které jste pravděpodobně také používali

Jakub Čížek | 123

Testy procesorů Intel Comet Lake pro desktopy jsou venku. Teď už je jasné, jakého dostaly Ryzeny soupeře

Testy procesorů Intel Comet Lake pro desktopy jsou venku. Teď už je jasné, jakého dostaly Ryzeny soupeře

** Embargo pro testy nových desktopových procesorů Comet Lake od Intelu skončilo ** Spousta recenzí a testů ukazuje výhody a nevýhody nových modelů ** Dokáží nové procesory konkurovat modelům od AMD?

Karel Javůrek | 47

Apple vychrlil novinky: Nové operační systémy a příprava na vlastní procesory

Apple vychrlil novinky: Nové operační systémy a příprava na vlastní procesory

** Apple dnes představuje novinky ** Tradiční keynote v rámci konference WWDC probíhá jen online ** Nové operační systémy, ale i něco navíc

David Polesný | 108

Otestovali jsme nový Apple MacBook Air. S retinou a nižší cenou

Otestovali jsme nový Apple MacBook Air. S retinou a nižší cenou

** Test MacBooku Air v provedení pro rok 2020 ** Cenově dostupný notebook překvapí výkonem ** Výborné je celkové zpracování a klávesnice

Martin Miksa | 43

Jak vlastně funguje Flightradar24: Posloucháme letadla nad celým Českem

Jak vlastně funguje Flightradar24: Posloucháme letadla nad celým Českem

** Flightradar24 zobrazuje polohu letadel v reálném čase ** Když mu pomůžete sbírat data, dostanete nejvyšší paušál zdarma ** Jak to vlastně celé funguje a co je k tomu potřeba?

Jakub Čížek | 30

Deset kotev, které i v roce 2020 táhnou Android ke dnu

Deset kotev, které i v roce 2020 táhnou Android ke dnu

** Android existuje skoro 12 let a za tu dobu v mnoha směrech dospěl ** Dnes běží na sedmi z deseti telefonů, ale čemu za to vděčí? ** Našli jsme 10 kotev, které táhnou tento operační systém ke dnu

Karel Kilián | 165


Aktuální číslo časopisu Computer

Megatest SSD s kapacitou 1 TB

Srovnávací test robotických vysavačů

Vybíráme nejlepší telefony na trhu

Jak zlepšit zvuk televize