source/intro.rst

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   2 .. Introducción al trabajo, objetivos, alcance, limitaciones y organización
   3    del documento.
   4    ESTADO: TERMINADO, CORREGIDO, REVISADO
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   7 .. _intro:
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   9 Introducción
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  12 La recolección de basura es una técnica que data de fines de los años '50,
  13 cuando `John McCarthy`_, creador de Lisp_, agregó a dicho lenguaje la
  14 capacidad de administrar la memoria automáticamente (utilizando conteo de
  15 referencias), entre muchos otros conceptos revolucionarios para la época que
  16 recién fueron explotados masivamente en lenguajes dinámicos más modernos como
  17 Perl_, Python_, Ruby_, etc. A partir de este momento, muchos lenguajes tomaron
  18 esta característica y hubo una gran cantidad de investigación al respecto,
  19 tomando particular importancia.
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  21 Nuevos algoritmos fueron desarrollados para atacar distintos problemas
  22 particulares y para mejorar el rendimiento, que ha sido una inquietud
  23 incesante en la investigación de recolectores de basura. Sin embargo el
  24 lenguaje más masivo que ha adoptado un recolector de basura (al menos en el
  25 ámbito empresarial) fue Java_, con el cual la investigación sobre recolección
  26 de basura tomó un impulso extra. Probablemente el mayor desarrollo
  27 e investigación en cuanto a recolección de basura se siga dando para Java_,
  28 acotando tal vez un poco el alcance de estos avances dado que ese lenguaje
  29 tiene características muy particulares (*tipado* estático, corre sobre una
  30 máquina virtual muy rica en cuanto a información de tipos, etc.) no
  31 disponibles en otros lenguajes. Sin embargo los lenguajes funcionales y/o con
  32 *tipado* dinámico siguieron teniendo un nivel de investigación y desarrollo
  33 importante, dado que fueron concebidos en su mayoría con la recolección de
  34 basura como parte del diseño.
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  36 Probablemente los lenguajes en los cuales es más difícil aplicar los avances
  37 que se desprendieron de Java_ o de las otras categorías de lenguajes con más
  38 avances en recolección de basura sean los de más bajo nivel, como C y C++, en
  39 los cuales se da lo inverso en cuanto a disponibilidad de información en
  40 tiempo de ejecución, sumado a la permisividad de estos lenguajes para realizar
  41 manipulación de memoria directamente y trabajar a muy bajo nivel. De la mano
  42 de estos lenguajes apareció otra veta de investigación en lo que se denominó
  43 recolectores de basura *conservativos*.
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  45 Una categoría de lenguaje que ha quedado prácticamente vacante es un término
  46 intermedio entre los lenguajes de muy alto nivel (como Java_, Python_,
  47 Haskell_, etc.) y los de muy bajo nivel (como C y C++). El lenguaje de
  48 programación D_ está en esta categoría y, a pesar de haber sido diseñado con
  49 soporte de recolección de basura, al ser un lenguaje relativamente nuevo, ha
  50 tenido muy poco desarrollo en ese área. El lenguaje tiene todas las
  51 limitaciones de lenguajes de bajo nivel como C y C++, pero esas limitaciones
  52 suelen estar más aisladas, y provee un poco más de información que puede ser
  53 aprovechada por un recolector de la que suelen proveer los demás lenguajes de
  54 estas características. Esto presenta una oportunidad única en cuanto
  55 a investigación y desarrollo de recolectores que se ajusten a estas
  56 características.
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  60 Objetivo
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  63 El objetivos de esta tesis es mejorar el recolector de basura de el lenguaje
  64 D_, investigando el estado del arte en recolección de basura y haciendo un
  65 análisis de viabilidad de los algoritmos principales para optar por el que
  66 mejor se ajuste a D_. Una parte muy importante de este análisis es participar
  67 de la comunidad del lenguaje para poder desarrollar una mejora que sea
  68 aceptada y utilizada por dicha comunidad. Por lo tanto el algoritmo o mejora
  69 que "mejor se ajuste a D_" estará supeditado en gran parte a los
  70 requerimientos más urgentes de los usuarios de D_.
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  74 Alcance
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  77 El alcance de este trabajo se limita a los siguientes puntos:
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  79 * Explorar los problemas del recolector de basura actual.
  80 * Evaluar cuales de estos problemas son de mayor importancia para la
  81   comunidad de usuarios de D_.
  82 * Analizar la viabilidad de algoritmos y optimizaciones para solucionar
  83   o minimizar el o los problemas de mayor importancia.
  84 * Implementar una solución o mejora en base al análisis elaborado.
  85 * Comparar mediante la utilización de un banco de pruebas (*benchmark*) la
  86   implementación con la actual y posiblemente con otras implementaciones
  87   relevantes a fin de cuantificarla.
  88 * Proveer todos los elementos necesarios para que la solución pueda ser
  89   adoptada por el lenguaje.
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  92 Limitaciones
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  95 Dado que el lenguaje de programación D_ puede ser enlazado con código objeto
  96 C, y por lo tanto interactuar directamente con éste, podrán haber limitaciones
  97 en el recolector resultante con respecto a esto. En este trabajo se busca
  98 lograr un recolector que sea eficiente para casos en donde el código que
  99 interactúa con C esté bien aislado, por lo que estas porciones de código
 100 pueden quedar por fuera del recolector de basura o necesitar un manejo
 101 especial.
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 104 Organización
 105 ----------------------------------------------------------------------------
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 107 Este trabajo se encuentra dividido en 7 capítulos que se describen
 108 a continuación:
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 110 1. :ref:`intro`: breve descripción del problema a tratar, presentando
 111    los objetivos y alcances del trabajo.
 112 2. :ref:`d_lang`: presenta las características principales del lenguaje,
 113    destacando aquellas de mayor relevancia para este trabajo.
 114 3. :ref:`gc`: presenta los algoritmos básicos de recolección de basura
 115    y describe el estado del arte.
 116 4. :ref:`dgc`: explica los problemas particulares que presenta el
 117    lenguaje para la recolección de basura, describe el diseño
 118    e implementación del recolector actual y presenta sus principales
 119    deficiencias.
 120 5. :ref:`analisis`: realiza un recorrido por los algoritmos presentados
 121    en :ref:`gc` analizando su viabilidad para aplicarse en D_.
 122 6. :ref:`solucion`: propone una solución a los problemas encontrados en
 123    :ref:`dgc` en base al análisis hecho en :ref:`analisis`.
 124 7. :ref:`conclusion`: describe los resultados del trabajo, proponiendo
 125    trabajos futuros y relacionados.
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 129 .. include:: links.rst
 130
 131 .. vim: set ts=3 sts=3 sw=3 et tw=78 :