Estudo sobre impacto da criação dinâmica de processos do MPI-2 no desempenho de duas aplicações paralelas
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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 |
Resumo: | 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. |
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Cera, Márcia CristinaVasques, Gabriel Escobar2017-09-12T20:17:17Z2017-09-12T20:17:17Z2016-11-28VASQUES, Gabriel Escobar. Estudo sobre Impacto da Criação Dinâmica de Processos do MPI-2 no Desempenho de Duas Aplicações Paralelas. 103p. 2016. Trabalho de Conclusão do Curso (Graduação em Ciência da Computação) - Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2016.http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/1872MPI (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.MPI (Message-Passing Interface) is the standard for messaging-passing paradigm in distributed parallel computing systems. The MPI-2 standard, besides the ability to create processes statically at the beginning of execution, as in the MPI-1 standard, adds the possibility of dynamically creating processes at run time. This work aims to compare implementations with static and dynamic creation of processes about the performance and use of computational resources to investigate the overhead caused by the dynamics creation of processes in two applications with regular and irregular workload. Para isso foram utilizadas implementações MPI-1 e MPI-2 dos problemas do Jogo da Vida e Skyline Matrix Solver. In the first analysis through the Game of Life it was possible to verify the impact of the dynamic creation of processes in applications with regular workload and whose computation time is similar between the processes. Our results show that the overhead in applications MPI-2 was attenuated by the communication model adopted. Memory consumption, context switches, interrupts have very similar behavior except the initial stages of the runs for both versions. CPU usage was 100% for all cases during execution, except for executions with 32 processes that oscillated during execution. The second analysis of the Skyline Matrix Solver was able to verify the impact of the creation of processes at run time in applications with irregular workload. Our results show that for this application the insertion of dynamic process creation had a negative impact on the performance of the application when compared to static creation. The memory consumption was lower for all executions in the version with dynamic process creation except for execution with 16 processes where this situation is reversed. However, the version with creation of processes at run time had a greater number of context changes and interruptions due to irregular communication of the application.porUniversidade Federal do PampaUNIPAMPABrasilCampus AlegreteCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRACiência da computaçãoProgramação paralela (Computação)Criação dinâmica de processosMPIComputer scienceParallel programming (Computing)Message-passing InterfaceCreating dynamic processesEstudo sobre impacto da criação dinâmica de processos do MPI-2 no desempenho de duas aplicações paralelasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIPAMPAinstname:Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)instacron:UNIPAMPAORIGINALEstudo sobre Impacto da Criação Dinâmica de Processos do MPI-2 no Desempenho de Duas Aplicações Paralelas.pdfEstudo sobre Impacto da Criação Dinâmica de Processos do MPI-2 no Desempenho de Duas Aplicações Paralelas.pdfapplication/pdf3985280https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/1872/1/Estudo%20sobre%20Impacto%20da%20Cria%c3%a7%c3%a3o%20Din%c3%a2mica%20de%20Processos%20do%20MPI-2%20no%20Desempenho%20de%20Duas%20Aplica%c3%a7%c3%b5es%20Paralelas.pdf9226067794d2737ea929f82d5794e93cMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/1872/2/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD52TEXTEstudo sobre Impacto da Criação Dinâmica de Processos do MPI-2 no Desempenho de Duas Aplicações Paralelas.pdf.txtEstudo sobre Impacto da Criação Dinâmica de Processos do MPI-2 no Desempenho de Duas Aplicações Paralelas.pdf.txtExtracted texttext/plain126102https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/bitstream/riu/1872/3/Estudo%20sobre%20Impacto%20da%20Cria%c3%a7%c3%a3o%20Din%c3%a2mica%20de%20Processos%20do%20MPI-2%20no%20Desempenho%20de%20Duas%20Aplica%c3%a7%c3%b5es%20Paralelas.pdf.txt55bacd0ee858fd120cc99b87e9dd78b6MD53riu/18722018-10-24 10:23:54.108oai:repositorio.unipampa.edu.br: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ório InstitucionalPUBhttp://dspace.unipampa.edu.br:8080/oai/requestsisbi@unipampa.edu.bropendoar:2018-10-24T13:23:54Repositório Institucional da UNIPAMPA - Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)false |
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