This thesis investigates the feasibility and implications of integrating the Memory Management Toolkit (MMTk) into Scala Native, specifically through porting MMTk’s Immix garbage collector. The exploration is driven by the need for efficient memory management in Scala Native, a system that compiles Scala code to native machine code, diverging from traditional JVM- based execution. Existing garbage collectors, including Scala Native’s original Immix implementation, present limitations in uncooperative environments. The method adopted involves a detailed process of porting, with a focus on understanding and overcoming the interoperability challenges between Scala Native and MMTk, written in C/C++, and Rust respectively. The approach included adapting MMTk’s garbage collection strategies to Scala Native’s runtime and evaluating the performance through benchmark comparisons with Scala Native’s own Immix garbage collector. Contrary to expectations of significant advancements, the results revealed a nuanced outcome. While porting MMTk’s Immix to Scala Native was successful, indicating the feasibility of such an integration, the performance improvements were not uniformly superior. The exploratory nature of this work highlights the complexities and challenges in porting garbage collectors to uncooperative environments. It also opens up discussions on the potential for future optimizations and the integration of more sophisticated garbage collectors from MMTk into Scala Native. By successfully integrating MMTk’s Immix, it lays the groundwork for future research and development in this area, potentially leading to more efficient memory management solutions in uncooperative environments like Scala Native. It provides a foundation for further exploration and optimization, offering insights into the trade-offs involved in such integrations.

Denna avhandling undersöker genomförbarheten och konsekvenserna av att integrera Memory Management Toolkit (MMTk) i Scala Native, specifikt genom att porta MMTks Immix skräpsamlare. Utforskningen drivs av behovet av effektiv minneshantering i Scala Native, ett system som kompilerar Scala- kod till infödda exekverbara filer, avvikande från traditionell JVM-baserad exekvering. Befintliga skräpsamlare, inklusive Scala Natives ursprungli- ga Immix-implementering, uppvisar begränsningar i icke-förvaltade, icke- samarbetsvilliga miljöer. Den antagna metoden innebär en detaljerad portningsprocess, med fokus på att förstå och övervinna interoperabilitetsutmaningarna mellan Scala Native och MMTk, skrivna i C/C++ respektive Rust. Tillvägagångssättet inkluderade att anpassa MMTks strategier för skräpsamling till Scala Natives körtid och utvärdera prestanda genom jämförelser med Scala Natives egen Immix skräpsamlare. Till skillnad från förväntningarna om betydande framsteg avslöjade resultaten ett nyanserat utfall. Även om portningen av MMTks Immix till Scala Native var framgångsrik, vilket indikerar genomförbarheten av en sådan integration, var prestandaförbättringarna inte enhetligt överlägsna. Det utforskande arbetets natur belyser komplexiteten och utmaningarna med att porta skräpsamlare till icke-samarbetsvilliga miljöer. Det öppnar även upp diskussioner om potentialen för framtida optimeringar och integration av mer sofistikerade strategier för skräpsamling från MMTk i Scala Native. Genom att framgångsrikt integrera MMTks Immix lägger det grunden för framtida forskning och utveckling inom detta område, vilket potentiellt kan leda till mer effektiva lösningar för minneshantering i icke-samarbetsvilliga miljöer som Scala Native. Det ger en grund för ytterligare utforskning och optimering och erbjuder insikter i de avvägningar som är involverade i sådana integrationer.