Dissertation/ Thesis
View in EDS

Optimization Techniques for Task-based Parallel Programming Models ; Τεχνικές βελτιστοποίησης για παράλληλα προγραμματιστικά μοντέλα βασισμένα σε εργασίες

Bibliographic Details
Title: Optimization Techniques for Task-based Parallel Programming Models ; Τεχνικές βελτιστοποίησης για παράλληλα προγραμματιστικά μοντέλα βασισμένα σε εργασίες
Authors: Χασάπης, Αθανάσιος-Άκανθος Μ., Chasapis, Athanasios-Akanthos M.
Contributors: Κοζύρης, Νεκτάριος, Παγουρτζής, Αριστείδης, Γκούμας, Γεώργιος, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής και Υπολογιστών. Εργαστήριο Υπολογιστικών Συστημάτων.
Publication Year: 2014
Collection: National Technical University of Athens (NTUA): DSpace
Subject Terms: Παράλληλα προγραμματιστικά μοντέλα βασισμένα σε εργασίες, Εξισορρόπηση φορτίου, Ιεραρχία κρυφών μνημών, Κλοπή εργασιών, Τοπικότητα δεδομένων, Intel TBB, Task-based parallel programming models, Load balancing, Cache hierarchy, Work stealing, Data locality
Description: 126 σ. ; Ένα από τα πιο απαιτητικά προβλήματα στα σύγχρονα παράλληλα υπολογιστικά συστήματα είναι η εκμετάλλευση του μεγάλου αριθμού των νημάτων/πυρήνων που προσφέρει το σύγχρονο υλικό, με σκοπό την βελτίωση της αποδοτικότητας εφαρμογών που εκτελούν κομμάτια κώδικα παράλληλα. Στην βιβλιογραφία και την βιομηχανία έχουν προταθεί διάφορα προγραμματιστικά μοντέλα για αυτό τον σκοπό, στα οποία περιλαμβάνεται και το μοντέλο με παράλληλες εργασίες. Στο συγκεκριμένο μοντέλο, που έχει σκοπό την απλοποίηση του παράλληλου προγραμματισμού, ο προγραμματιστής εκφράζει τον παραλληλισμό της εφαρμογής ως εργασίες που μπορούν να εκτελεστούν παράλληλα και το σύστημα εκτέλεσης αποφασίζει πως αυτές οι εργασίες θα ανατεθούν σε νήματα του λειτουργικού συστήματος προς εκτέλεση. Στόχος της παρούσας εργασίας είναι να εξερευνήσει και να βελτιστοποιήσει τους εσωτερικούς μηχανισμούς της βιβλιοθήκης Intel TBB κάτω από συγκεκριμένους αρχιτεκτονικούς περιορισμούς. Αρχικά εξετάζουμε τον scheduler εργασιών της βιβλιοθήκης, με έμφαση στον μηχανισμό «κλοπής εργασιών», ώστε να αναγνωριστούν οι βασικές λειτουργίες του και εκτελούμε profiling για να μετρήσουμε την επιβάρυνση που επιφέρει η καθεμία. Εν συνεχεία, γίνεται προσπάθεια να βελτιστοποιήσουμε τον μηχανισμό τυχαίας κλοπής προσθέτοντας πληροφορίες που αφορούν την αρχιτεκτονική, κυρίως την ιεραρχία κρυφών μνημών και την διαμόρφωση των packages. Υλοποιούμε έναν μηχανισμό κλοπής εργασιών που ακολουθεί δύο πολιτικές: 1) κλοπή από τους κοντινότερους πυρήνες (σε απόσταση ιεραρχίας μνήμης), 2) κλοπή από τον πιο φορτωμένο με εργασίες πυρήνα. Η πρώτη πολιτική έχει στόχο να μεγιστοποιήσει την επαναχρησιμοποίηση δεδομένων που μοιράζονται πυρήνες στην ιεραρχία μνήμης, μείωση της μόλυνσης της κρυφής μνήμης με μη σχετικά δεδομένα (μείωση των conflict/coherence misses), ενθαρρύνοντας την πρόσβαση δεδομένων σε τοπικό αρχιτεκτονικό επίπεδο. Η δεύτερη πολιτική έχει στόχο την βελτίωση της εξισορρόπησης φορτίου μεταξύ των πυρήνων. Για την αξιολόγηση των παραπάνω παρουσιάζουμε πειραματικά αποτελέσματα που αφορούν ...
Document Type: bachelor thesis
File Description: application/pdf; text/xml
Language: English
Relation: https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/39692; http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.6643
DOI: 10.26240/heal.ntua.6643
Availability: https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/39692
https://doi.org/10.26240/heal.ntua.6643
Rights: ETDFree-policy.xml
Accession Number: edsbas.933BDC09
Database: BASE
FullText Text:
  Availability: 0
CustomLinks:
  – Url: https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/39692#
    Name: EDS - BASE (ns324271)
    Category: fullText
    Text: View record from BASE
Header DbId: edsbas
DbLabel: BASE
An: edsbas.933BDC09
RelevancyScore: 699
AccessLevel: 3
PubType: Dissertation/ Thesis
PubTypeId: dissertation
PreciseRelevancyScore: 698.644287109375
IllustrationInfo
Items – Name: Title
  Label: Title
  Group: Ti
  Data: Optimization Techniques for Task-based Parallel Programming Models ; Τεχνικές βελτιστοποίησης για παράλληλα προγραμματιστικά μοντέλα βασισμένα σε εργασίες
– Name: Author
  Label: Authors
  Group: Au
  Data: <searchLink fieldCode="AR" term="%22Χασάπης%2C+Αθανάσιος-Άκανθος+Μ%2E%22">Χασάπης, Αθανάσιος-Άκανθος Μ.</searchLink><br /><searchLink fieldCode="AR" term="%22Chasapis%2C+Athanasios-Akanthos+M%2E%22">Chasapis, Athanasios-Akanthos M.</searchLink>
– Name: Author
  Label: Contributors
  Group: Au
  Data: Κοζύρης, Νεκτάριος<br />Παγουρτζής, Αριστείδης<br />Γκούμας, Γεώργιος<br />Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής και Υπολογιστών. Εργαστήριο Υπολογιστικών Συστημάτων.
– Name: DatePubCY
  Label: Publication Year
  Group: Date
  Data: 2014
– Name: Subset
  Label: Collection
  Group: HoldingsInfo
  Data: National Technical University of Athens (NTUA): DSpace
– Name: Subject
  Label: Subject Terms
  Group: Su
  Data: <searchLink fieldCode="DE" term="%22Παράλληλα+προγραμματιστικά+μοντέλα+βασισμένα+σε+εργασίες%22">Παράλληλα προγραμματιστικά μοντέλα βασισμένα σε εργασίες</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Εξισορρόπηση+φορτίου%22">Εξισορρόπηση φορτίου</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Ιεραρχία+κρυφών+μνημών%22">Ιεραρχία κρυφών μνημών</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Κλοπή+εργασιών%22">Κλοπή εργασιών</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Τοπικότητα+δεδομένων%22">Τοπικότητα δεδομένων</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Intel+TBB%22">Intel TBB</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Task-based+parallel+programming+models%22">Task-based parallel programming models</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Load+balancing%22">Load balancing</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Cache+hierarchy%22">Cache hierarchy</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Work+stealing%22">Work stealing</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Data+locality%22">Data locality</searchLink>
– Name: Abstract
  Label: Description
  Group: Ab
  Data: 126 σ. ; Ένα από τα πιο απαιτητικά προβλήματα στα σύγχρονα παράλληλα υπολογιστικά συστήματα είναι η εκμετάλλευση του μεγάλου αριθμού των νημάτων/πυρήνων που προσφέρει το σύγχρονο υλικό, με σκοπό την βελτίωση της αποδοτικότητας εφαρμογών που εκτελούν κομμάτια κώδικα παράλληλα. Στην βιβλιογραφία και την βιομηχανία έχουν προταθεί διάφορα προγραμματιστικά μοντέλα για αυτό τον σκοπό, στα οποία περιλαμβάνεται και το μοντέλο με παράλληλες εργασίες. Στο συγκεκριμένο μοντέλο, που έχει σκοπό την απλοποίηση του παράλληλου προγραμματισμού, ο προγραμματιστής εκφράζει τον παραλληλισμό της εφαρμογής ως εργασίες που μπορούν να εκτελεστούν παράλληλα και το σύστημα εκτέλεσης αποφασίζει πως αυτές οι εργασίες θα ανατεθούν σε νήματα του λειτουργικού συστήματος προς εκτέλεση. Στόχος της παρούσας εργασίας είναι να εξερευνήσει και να βελτιστοποιήσει τους εσωτερικούς μηχανισμούς της βιβλιοθήκης Intel TBB κάτω από συγκεκριμένους αρχιτεκτονικούς περιορισμούς. Αρχικά εξετάζουμε τον scheduler εργασιών της βιβλιοθήκης, με έμφαση στον μηχανισμό «κλοπής εργασιών», ώστε να αναγνωριστούν οι βασικές λειτουργίες του και εκτελούμε profiling για να μετρήσουμε την επιβάρυνση που επιφέρει η καθεμία. Εν συνεχεία, γίνεται προσπάθεια να βελτιστοποιήσουμε τον μηχανισμό τυχαίας κλοπής προσθέτοντας πληροφορίες που αφορούν την αρχιτεκτονική, κυρίως την ιεραρχία κρυφών μνημών και την διαμόρφωση των packages. Υλοποιούμε έναν μηχανισμό κλοπής εργασιών που ακολουθεί δύο πολιτικές: 1) κλοπή από τους κοντινότερους πυρήνες (σε απόσταση ιεραρχίας μνήμης), 2) κλοπή από τον πιο φορτωμένο με εργασίες πυρήνα. Η πρώτη πολιτική έχει στόχο να μεγιστοποιήσει την επαναχρησιμοποίηση δεδομένων που μοιράζονται πυρήνες στην ιεραρχία μνήμης, μείωση της μόλυνσης της κρυφής μνήμης με μη σχετικά δεδομένα (μείωση των conflict/coherence misses), ενθαρρύνοντας την πρόσβαση δεδομένων σε τοπικό αρχιτεκτονικό επίπεδο. Η δεύτερη πολιτική έχει στόχο την βελτίωση της εξισορρόπησης φορτίου μεταξύ των πυρήνων. Για την αξιολόγηση των παραπάνω παρουσιάζουμε πειραματικά αποτελέσματα που αφορούν ...
– Name: TypeDocument
  Label: Document Type
  Group: TypDoc
  Data: bachelor thesis
– Name: Format
  Label: File Description
  Group: SrcInfo
  Data: application/pdf; text/xml
– Name: Language
  Label: Language
  Group: Lang
  Data: English
– Name: NoteTitleSource
  Label: Relation
  Group: SrcInfo
  Data: https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/39692; http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.6643
– Name: DOI
  Label: DOI
  Group: ID
  Data: 10.26240/heal.ntua.6643
– Name: URL
  Label: Availability
  Group: URL
  Data: https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/39692<br />https://doi.org/10.26240/heal.ntua.6643
– Name: Copyright
  Label: Rights
  Group: Cpyrght
  Data: ETDFree-policy.xml
– Name: AN
  Label: Accession Number
  Group: ID
  Data: edsbas.933BDC09
PLink https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsbas&AN=edsbas.933BDC09
RecordInfo BibRecord:
  BibEntity:
    Identifiers:
      – Type: doi
        Value: 10.26240/heal.ntua.6643
    Languages:
      – Text: English
    Subjects:
      – SubjectFull: Παράλληλα προγραμματιστικά μοντέλα βασισμένα σε εργασίες
        Type: general
      – SubjectFull: Εξισορρόπηση φορτίου
        Type: general
      – SubjectFull: Ιεραρχία κρυφών μνημών
        Type: general
      – SubjectFull: Κλοπή εργασιών
        Type: general
      – SubjectFull: Τοπικότητα δεδομένων
        Type: general
      – SubjectFull: Intel TBB
        Type: general
      – SubjectFull: Task-based parallel programming models
        Type: general
      – SubjectFull: Load balancing
        Type: general
      – SubjectFull: Cache hierarchy
        Type: general
      – SubjectFull: Work stealing
        Type: general
      – SubjectFull: Data locality
        Type: general
    Titles:
      – TitleFull: Optimization Techniques for Task-based Parallel Programming Models ; Τεχνικές βελτιστοποίησης για παράλληλα προγραμματιστικά μοντέλα βασισμένα σε εργασίες
        Type: main
  BibRelationships:
    HasContributorRelationships:
      – PersonEntity:
          Name:
            NameFull: Χασάπης, Αθανάσιος-Άκανθος Μ.
      – PersonEntity:
          Name:
            NameFull: Chasapis, Athanasios-Akanthos M.
      – PersonEntity:
          Name:
            NameFull: Κοζύρης, Νεκτάριος
      – PersonEntity:
          Name:
            NameFull: Παγουρτζής, Αριστείδης
      – PersonEntity:
          Name:
            NameFull: Γκούμας, Γεώργιος
      – PersonEntity:
          Name:
            NameFull: Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής και Υπολογιστών. Εργαστήριο Υπολογιστικών Συστημάτων.
    IsPartOfRelationships:
      – BibEntity:
          Dates:
            – D: 01
              M: 01
              Type: published
              Y: 2014
          Identifiers:
            – Type: issn-locals
              Value: edsbas
ResultId 1