Un langage a parallelisme de donnees et de taches adapte aux architectures multi-simd. Contributions a la simulation hydrodynamique par les gaz sur reseau

par MARC PIC

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de P. FEAUTRIER.

Soutenue en 1995

à Paris 6 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    La programmation parallele de nombreux problemes necessite l'exploitation simultanee de parallelisme de donnees et de parallelisme de taches. Les architectures multi-simd permettent d'effectuer simultanement des taches differentes (mimd) sur des sous-ensembles de processeurs fonctionnant en mode simd. Le langage t++, base sur c++, que nous developpons dans cette these est destine a fournir au programmeur un outil pour programmer de maniere coherente les aspects parallelisme de taches et parallelisme de donnees des problemes. Ce langage a ete concu pour permettre l'exploitation des architectures multi-simd, architectures bien adaptees a cette double forme de parallelisme, et plus particulierement celle des ordinateurs de la gamme sympati-symphonie du leti. Nous introduisons, pour gerer la coherence entre ces deux formes de parallelisme, une extension du paradigme de la programmation par tableau au moyen de la notion de tableaux de taches et de meta-operations de manipulations qui s'appliquent identiquement aux taches comme aux donnees. Nous presentons egalement une implantation de ce langage adaptee a l'ordinateur symphonie et permettant de tirer parti de ses autres capacites particulieres: memoire localement partagee, mecanisme materiel de virtualisation et multiplicite des modes de communications. Simultanement nous nous sommes interesses a une application typique de ces architectures. La simulation d'ecoulements en mecanique des fluides au moyen de schemas numeriques tels que les elements finis necessite des ordinateurs paralleles puissants. Les modeles de gaz sur reseau permettent de reduire le cout de ces simulations: les modeles booleens n'utilisent que des operations elementaires tres simples, sont modulaires, sont stables numeriquement mais presentent des bruits d'aleas genants ; les modeles de boltzmann augmentent la precision de la simulation, mais necessitent des capacites de calcul flottant et n'ont qu'une stabilite reduite. Nous proposons pour resoudre ce dilemne le schema multibits qui permet des simulations de grandes precisions au bruit numerique fortement reduit. Ce schema peut etre appliquer a tout modele booleen et est completement modulaire. Nous presentons experimentalement les qualites de ce modele a travers les notions de viscosite, de resistance au bruit numerique, de comportement compare aux autres modeles et d'invariants parasites. Nous etudions l'implantation pratique de ce schema dans les architectures paralleles multi-simd et ses consequences sur l'analyse du parallelisme


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Informations

  • Détails : 324 P.
  • Annexes : 110 REF.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1995
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