Zero Overhead Java Thread Migration

The wide di usion of Java is partly due to its mechanisms for mobile computing. Java provides most of the functions required to implement mobile applications, essentially code mobility (i.e., dynamic class loading) and data mobility (i.e., object serialization). However, Java does not provide any mechanism for the mobility of the computation (i.e., threads migration). Several projects have addressed the issue of Java thread migration, e.g., Sumatra, Wasp, JavaGo, Brakes, CIA. Most of these projects have attempted to minimize the overhead incurred by the migration mechanisms on applications performance, but none of them has been able to completely avoid this overhead. We propose a Java thread migration mechanism that does not incur any performance overhead on migratory threads. In this report, we present the design choices which allowed us to cancel the performance overhead, and we describe the implementation of our thread migration prototype in Sun Microsystems' JDK. We report on the experimental results that con rm the elimination of the performance overhead. Key-words: threads, migration, performance, type inference, dynamic deoptimization, Java, virtual machines Migration de threads Java sans surcoût Résumé : Le large succès qu'a connu Java est en partie dû à ses mécanismes de mobilité, tels que les outils de mobilité du code (chargement dynamique de classes) ou les fonctions de mobilité des données (la sérialisation d'objets). Cependant, Java ne fournit pas de mécanisme pour la mobilité de l'exécution (migration de threads). Plusieurs projets se sont récemment intéressés au problème de migration de threads Java, tels que Sumatra, Wasp, JavaGo, Brakes et CIA. La plupart de ces projets proposent des solutions qui minimisent le surcoût induit par la migration sur les performances des applications migrantes, sans annuler ce surcoût. Nous proposons un mécanisme de migration de threads Java qui n'induit aucun surcoût sur les performances des threads migrants. Dans ce rapport, nous présentons les choix de conception qui nous ont permis d'annuler le surcoût et décrivons la mise en ÷uvre de notre prototype de migration de threads dans le JDK de Sun Microsystems. Nous présentons également les résultats de l'évaluation de notre mécanisme, résultats qui con rment l'élimination de tout surcoût sur les performances des threads migrants. Mots-clés : threads, migration, performence, inférence de types, désoptimisation dynamique, Java, machines virtuelles Zero Overhead Java Thread Migration 3