Ordonnancement de graphe dynamique de tâches sur architecture de grande taille
Résumé
In this phd, we focus on the efficient implementation of scheduling algorithms of actual parallel applications in high level parallel programing language. We propose mecanisms based on the principles of sequential and parallel degeneration. Sequential degeneration consist in optimising the cost of task creation when creation of more parallelism is not necessary. Distributed degeneration consist in the automatic generation of a distributed execution as close as possible to the same program written with a communication library as MPI. In practice, existing sequential degeneration mecanism achieve poor performances when implemented on distributed memory architecture. In ordre to couple these mecanisms, we have compared in term of page fault existing coherence protocoles permiting to implement distributed shared memory . This work permit to conclude that the "data-flow" coherence protocole proposed in this phd, permit to obtain good performances over distributed architecture when few tasks of the program are moved to another processeur. A distributed stack mecanism is then proposed in order to implement this protocole. Two scheduling algorithms, a static one and a dynamic one, permitting to exploit efficiently these mecanisms are also presented and evaluated. Finally, these mecanisms have been implemented in the Athapascan language and experimentally evaluated for simulation applications and for combinatorial optimisation applications.
Dans cette thèse, les mécanismes d'implantation efficace d'algorithmes d'ordonnancement dans des langages de programmation parallèle de haut niveau sont étudiés. Ces mécanismes sont basés sur les principes de dégénération séquentielle et distribuée. La dégénération séquentielle consiste à optimiser les coûts de création de tâches lorsqu'il n'est pas nécessaire de générer plus de parallélisme. La dégénération distribuée consiste à générer automatiquement une exécution distribuée aussi proche que possible de celle du programme équivalent écrit avec une bibliothèque de communication de type MPI. Dans l'objectif de proposer un couplage efficace de ces deux mécanismes, plusieurs protocoles de cohérence mémoire permettant d'implanter des couches de mémoire partagée distribuée sont comparés. Cette étude permet de valider l'efficacité du protocole "flot de données" que nous proposons lorsque le nombre de tâches déplacées lors de l'exécution du programme est faible. Un mécanisme de pile distribuée permettant l'implantation de ce protocole est proposé. Il est basé sur une gestion efficace du flot de données couplé avec un mécanisme d'allocation performant. Ces mécanismes sont finalement implantés dans le langage Athapascan et validés pour des applications de simulation et d'optimisation combintoire.