Estudo sobre impacto da criação dinâmica de processos do MPI-2 no desempenho de duas aplicações paralelas

• Autor(a) principal: Vasques, Gabriel Escobar
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
• Texto Completo: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/1872
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA; Ciência da computação; Programação paralela (Computação); Criação dinâmica de processos; MPI; Computer science; Parallel programming (Computing); Message-passing Interface; Creating dynamic processes

MPI (Message-Passing Interface) é o padrão para o paradigma de troca de mensagens em sistemas de computação paralela distribuída. A norma MPI-2 além da possibilidade de criar processos estaticamente ao início da execução, como na norma MPI-1, adiciona a possibilidade de criar processos dinamicamente em tempo de execução. Este trabalho tem como objetivo comparar implementações com criação estática e dinâmica de processos acerca de desempenho e utilização de recursos computacionais para investigar o sobrecusto (overhead) causado pela criação dinâmica de processos em duas aplicações com carga de trabalho regular e irregular. Para isso foram utilizadas implementações MPI-1 e MPI-2 dos problemas do Jogo da Vida e Skyline Matrix Solver. Na primeira análise através do Jogo da Vida foi possível verificar o impacto da criação dinâmica de processos em aplicações com carga de trabalho regular e cujo tempo de computação é similar entre os processos. Nossos resultados mostram que o sobrecusto em aplicações MPI-2 foi atenuado pelo modelo de comunicação adotado. O consumo de memória, as trocas de contexto, interrupções tem comportamento muito semelhante exceto as etapas iniciais das execuções para ambas versões. O uso de CPU foi de 100% para todos os casos durante toda execução, com exceção para as execuções com 32 processos que tiveram oscilação durante toda execução. Já a segunda análise realizada sobre o Skyline Matrix Solver foi possível verificar o impacto da criação de processos em tempo de execução em aplicações com carga de trabalho irregular. Nossos resultados mostram que para esta aplicação a inserção da criação dinâmica de processos teve impacto negativo no desempenho da aplicação quando comparada a criação estática. O consumo de memória foi inferior para todas execuções na versão com criação dinâmica de processos exceto pela execução com 16 processos onde essa situação se inverte. Porém a versão com criação de processos em tempo de execução teve um número maior de trocas de contexto e interrupções devido a comunicação irregular da aplicação.