Las aplicaciones como los navegadores web o las aplicaciones para teléfonos inteligentes a menudo usan mucha memoria. Para abordar esto, un grupo de investigación codirigido por Emery Berger, profesor de informática en la Universidad de Massachusetts Amherst, ha desarrollado un sistema al que llaman Mesh que puede reducir automáticamente tales demandas de memoria. Berger presenta este trabajo hoy en Cppcon, la conferencia de C ++ en Aurora, Colorado.

Berger y sus colegas de la Facultad de Información y Ciencias de la Computación (CICS) esperan que Mesh tenga un impacto sustancial en el mundo de la computación, desde aplicaciones móviles hasta escritorios y centros de datos, porque nadie ha podido compactar memoria en aplicaciones escritas o que se ejecutan sobre lenguajes ampliamente utilizados como C, C ++, o el objetivo C, el idioma utilizado para las aplicaciones de iOS.

Como explican los autores, Los programas escritos en lenguajes similares a C pueden sufrir una grave fragmentación de la memoria. donde la memoria se rompe, como una mala tabla de Tetris, Berger dice, por lo que hay muchos espacios vacíos en el medio. "Así es como se desperdicia la memoria, ", señala." Imagina un tablero de Tetris donde puedas detenerte y reorganizarlo en cualquier momento; esto facilitaría mucho el juego, porque siempre puedes exprimir el espacio vacío. Pero no puedes hacer esto en C, al igual que no puedes hacerlo en Tetris ".

Mesh elimina estos vacíos de manera eficaz al aprovechar una función de hardware llamada "memoria virtual" que es compatible con casi todas las computadoras modernas. "El truco consiste en encontrar fragmentos de memoria que se puedan intercalar, algo así como cuando los engranajes entrelazados se engranan, "Berger explica. Cuando Mesh encuentra estos trozos, puede recuperar la memoria de uno de los fragmentos combinando los dos fragmentos en uno solo. "Este proceso de mallado funciona porque solo cambiamos cosas en la memoria 'física'. Desde la perspectiva del programa, que solo puede ver la memoria 'virtual', nada ha cambiado. Esto es poderoso porque podemos hacer esto para cualquier aplicación automáticamente ".

El equipo informa que los resultados hasta la fecha han sido extremadamente prometedores; por ejemplo, el uso de Mesh reduce automáticamente las demandas de memoria del navegador web Firefox en un 16%. Para Redis, un servidor de estructura de datos de código abierto popular, Mesh reduce las demandas de memoria en casi un 40%.

El equipo de CICS Mesh incluye al profesor Emery Berger, un experto en gestión de memoria que diseñó el algoritmo en el que se basa el administrador de memoria de Mac OS X, el profesor Andrew McGregor, un especialista en diseño y análisis de algoritmos, y los candidatos a doctorado Bobby Powers y David Tench. Powers es un candidato a doctorado de cuarto año que también es ingeniero de infraestructura en Stripe, y Tench es un candidato a doctorado de quinto año que se especializa en algoritmos aleatorios.

En un campo donde la "fragmentación catastrófica" se aceptó durante mucho tiempo como inevitable, su software es un gran paso adelante, señalan los autores. "Esto es algo que todos pensaron que era imposible, "observa McGregor". Después de que Emery tuvo su idea clave, pudimos analizarlo teóricamente y diseñar un algoritmo eficiente para implementar la idea. Contra casi 50 años de sabiduría convencional, es genial que ahora tengamos una solución a este importante problema que no solo funciona en teoría, pero es práctico ".

A principios de este año, Berger presentó detalles técnicos en la conferencia ACM SIGPLAN Programming Language Design and Implementation (PLDI '19) en Phoenix. En respuesta al documento, El programador de Microsoft e ingeniero distinguido Miguel de Icaza tuiteó que Mesh es un "trabajo verdaderamente inspirador, con profundo impacto. Una hermosa idea completamente desarrollada. Qué contribución tan asombrosa a la industria ".