Book/Report/Dissertation / PhD Thesis

FZJ-2015-02598

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Untersuchungen zur Ablaufplanung bei Parallelrechnern mit virtuell gemeinsamem Speicher

Linn, M. A. (Corresponding Author)

1994
Forschungszentrum Jülich, Zentralbibliothek Jülich

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/20063

Report No.: Juel-2931

Abstract: Die Ablaufplanung von parallelen Programmen bei Rechnern mit virtuell gemeinsamem, real jedoch auf die Prozessoren verteiltem Speicher wird maßgeblich von zwei Problembereichen beeinflußt: Auf der einen Seite hängt der effiziente Betrieb dieser Rechner von der Lokalität der Daten ab; die Daten müssen am Ort des Zugriffs weitgehend lokal verfügbar sein, sonst ergeben sich permanent Datentransfers, die die Programmausführung verzögern. Auf der anderen Seite können unbalancierte Arbeitslasten die effiziente Ausführung behindern. Die Berücksichtigung beider Aspekte durch eine explizite Datenabbildung zur Maximierung der Datenlokalität bei gleichzeitiger Optimierung der thread-Scheduler-Algorithmen kann zu Effizienzvorteilen bei Systemen mit virtuell gemeinsamem Speicher führen. Die vorgestellten Ergebnisse basieren auf Untersuchungen, die mithilfe eines Simulationssystems durchgeführt wurden. Dazu wurden unabhängige Modelle für das Parallelrechnersystem, für den virtuell gemeinsamen Speicher und für die Arbeitslast entwickelt und implementiert. Die Scheduler-Komponente des Simulators umfaßt sowohl die bereits von den Systemen mit global gemeinsamem Speicher her bekannten thread-Scheduler-Algorithmen als auch neue algorithmische Varianten, die auf die besonderen Belange bei Systemen mit virtuell gemeinsamem Speicher geeignet angepaßt sind. Darüber hinaus ist eine explizite Datenabbildung entwickelt und in das Simulationssystem integriert worden. Die Untersuchungen zeigen, daß eine geeignete Datenabbildung von der Art der Arbeitslast abhängt und explizit wählbar sein muß. Ebenso muß auch das thread-Scheduling in Abhängigkeit von der Arbeitslast, deren Datenzugriffsstruktur und den daraus resultierenden Speicherreferenzen geeignet wählbar sein. Alle durchgeführten Untersuchungen zeigen, daß der Einfluß der Datenzugriffsmuster auf die Ausführungszeit erheblich ist: Der bei ungeeigneter Ablaufplanung entstehende Overhead kann in ungünstigen Fällen um Größenordnungen über dem eigentlichen CPU-Zeitbedarf einer Anwendung liegen. Dies zeigt die strategische Bedeutung einer effizienten Ablaufplanung bei Parallelrechnern mit virtuell gemeinsamem Speicher.

Keyword(s): Dissertation

Note: Dissertation, RWTH Aachen, 1994

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Contributing Institute(s):

1. Zentralinstitut für Angewandte Mathematik (ZAM)
2. Jülich Supercomputing Center (JSC)

Research Program(s):

1. 899 - ohne Topic (POF2-899) (POF2-899)

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Database coverage:

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