Définition et évaluation d'INUKTITUT : une interface pour l'environnement de programmation parallèle asynchrone Athapascan

Definition and Evaluation INUKTITUT : an interface for Athapascan, an asynchronous parallel programming environment

• Auteur / Autrice : Nhien An Le Khac
• Direction : Brigitte Plateau, Thierry Gauthier, Dong Thi-Bich-Thuy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique. Systèmes et logiciels
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

Les grappes de calcul sont constituées par l'interconnexion de stations de travail par un réseau plus ou moins performant. Elles rencontrent un large succès dans le domaine du calcul scientifique. De nombreux protocoles et interfaces de programmation ont été développés pour exploiter ces grappes tels que Posix Threads, Marcel, Open MP, Socket, MPI, Madeleine, GM/Myrinet, Corba, etc. Pourtant la programmation d’une application ou le portage d’un environnement de programmation parallèle sur ces grappes est un travail difficile du fait de la complexité et la variété des caractéristiques de ces architectures et des bibliothèques disponibles. L'objectif de cette thèse est de définir et d'évaluer les performances d'INUKTITUT, une interface qui permet de porter efficacement et facilement sur des grappes des applications et des environnements de programmation parallèle de haut niveau comme Athapascan. INUKTITUT contient des fonctions pour multiprogrammation légère et pour les communications à base de message actif : le parallélisme intra-nœuds des processus, est géré à l'aide de processus légers communiquant par la mémoire partagée ; le parallélisme inter-nœuds est exploité par des communications basées sur des messages actifs. INUKTITUT est porté avec succès sur des systèmes aussi différents que Linux, Unix, MacOS X, Windows au dessus de TCP/IP, Myrinet ou Corba utilisé comme couche de transport de données. Ce mémoire présente l’architecture d’INUKTITUT, les résultats d’évaluation des performances ainsi que deux applications importantes utilisant INUKTITUT : Athapascan, un environnement de programmation parallèle et les KaTools, des outils pour le déploiement efficace de grandes

The computing clusters are established by the interconnection of workstations by a more or less performance network. They have a wide success in the scientific computing area. Numerous protocols and interfaces of programming were developed to exploit these clusters such as Posix Threads, Marcel, Open MP, Socket, MPI, Madeleine, GM/Myrinet, Corba, etc. Nevertheless the programming of an application or the carrying of an environment of parallel programming on these clusters is a difficult work because of the complexity and the variety of the characteristics of these architectures and the available libraries. The objective of this thesis is to define and to evaluate the performances of INUKTITUT, an interface which allows carrying effectively and easily the applications and the environments of parallel programming high-level as Athapascan on theses clusters. INUKTITUT contains functions for multithreading and for the communications based on active messages : the intra-nodes parallelism of the processes is managed by means of threads communicating by shared memory; the inter-node parallelism is exploited by communications based on active messages. INUKTITUT is successfully carried on systems so different as Linux, Unix, MacOS X, Windows above TCP/IP, Myrinet or Corba used as data transport layers. This thesis presents the architecture of INUKTITUT, the results of evaluation of the performances as well as two important applications using INUKTITUT : Athapascan, an environment of parallel programming and the KaTools, tools for the effective deployment on large clusters.