Impact des modèles d'exécution pour l'ordonnancement en calcul parallèle

par Alfredo Goldman

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Denis Trystram.

Soutenue en 1999

à Grenoble INPG , en partenariat avec Laboratoire de modélisation et calcul (Grenoble) (laboratoire) et de Informatique et distribution (Grenoble) (laboratoire) .

Le président du jury était Joseph Sifakis.


  • Résumé

    Le contexte général de ce travail est l'étude du comportement d'applications parallèles, représentées par un graphe de précédence. La programmation de telles applications dépend fortement des supports d'exécution. Nous présentons et discutons les principaux modèles d'exécution et leur influence sur les problèmes d'ordonnancement des tâches du programme parallèle. Nous étudions en détail quatre problèmes d'ordonnancement sur des modèles d'exécution où le coût de communication est pris en compte. Nous proposons une solution pour un problème à grain très fin, le problème du sac à dos, sur hypercube dans un modèle d'exécution synchrone où le coût de communication est implicite. Nous étudions l'ordonnancement de chaînes sur un modèle à gros grain de communication, le modèle BSP. Nous démontrons qu'ici la recherche d'un ordonnancement optimal est un problème NP-difficile. Nous proposons des solutions avec un compromis entre le nombre de phases de communication/synchronisation et le temps d'inactivité dans chaque processeur. Les deux derniers problèmes étudiés concernent des techniques qui permettent de réduire l'impact du coût des communications inter processeurs. La première technique considère la duplication des tâches. Nous proposons un algorithme de liste avec garantie de performance 2 pour les problèmes à petit temps de communication sur un nombre limité de processeurs. Le deuxième méthode consiste à optimiser les phases de communication en ordonnançant les transmissions de messages. La recherche de la solution optimale étant NP-difficile, nous proposons plusieurs heuristiques

  • Titre traduit

    Impact of computational models on scheduling in parallel computing


  • Résumé

    In this thesis we study the behavior of parallel applications represented by a precedence graph. The programming of such applications is strongly relied to the execution support. We present and discuss the main execution models and their influence on the task scheduling problems. We study more deeply four scheduling problems on execution models that consider the communication costs. We propose one solution for a fine grain problem, the knapsack problem, on the hypercube on synchronous execution model in which the communication costs are implicit. We study the scheduling of independent chains on BSP. We show that the problem of finding an optimal scheduling is NP-hard. We also propose trade-off solutions on the number of communication/synchronization phases and on the processors idle time. The last two problems concern techniques to reduce the impact of the communication cost. The first one considers task duplication, we propose a list algorithm with performance guaranty 2 for the problems with small communication time on a limited number of processors. The second one consists of optimizing the communication phases by scheduling the messages transmission. As the search of the optimal solution is NP-hard, we propose several heuristics, and we analyze them experimentally

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  • Détails : 1 vol. (178 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 169-178

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  • Cote : MF-1999-GOL
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