Μελέτη σύνθετων εφαρμογών και ανάλυση δυνατοτήτων παραλληλοποίησης τους σε αρχιτεκτονικές κοινής και κοινής/κατανεμημένης μνήμης

• Κύριος συγγραφέας: Μουτσουρούφης, Γεώργιος
• Άλλοι συγγραφείς: Πολυχρονόπουλος, Ελευθέριος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2007
• Θέματα: Παραλληλοποίηση; Βελτιστοποίηση; Νήματα; Μεταγλωττιστής; Parallel; Optimization; Compiler; Threads; OPENMP; 005.14

Η χρήση μετροπρογραμμάτων για την μέτρηση της επίδοσης και της απόδοσης συστημάτων αρχιτεκτονικής πολλαπλών επεξεργαστικών στοιχείων και συστημάτων λογισμικού για την υποστήριξη εκτέλεσης παράλληλων εφαρμογών πάνω σε πολυεπεξεργαστικές πλατφόρμες, είναι μία έγκυρη και ευρέως διαδεδομένη μέθοδος. Μάλιστα για την τυποποίηση τέτοιων προγραμμάτων, μεγάλες και παγκοσμίως αναγνωρισμένες ερευνητικές ομάδες, έχουν προτείνει και έχουν παραλληλοποιήσει συλλογή μετροπρογραμμάτων, ως αποτέλεσμα πολυετούς εμπειρίας και έρευνας. Οι πιο γνωστές συλλογές μετροπρογραμμάτων είναι τα SPEC, NAS και SPLASH. Όμως αν και οι κώδικες αυτών των συλλογών ετροπρογραμμάτων είναι διαθέσιμοι στην επιστημονική κοινότητα, δεν είναι δυνατόν να καλύπτουν πλήρως τις ανάγκες των ερευνητικών ομάδων παγκοσμίως που ασχολούνται με την έρευνα και την ανάπτυξη συστημάτων λογισμικού για την υποστήριξη παράλληλων εφαρμογών πάνω σε πολυεπεξεργαστικές πλατφόρμες. Η παρούσα διπλωματική, επιχειρεί τη μελέτη, την ανάλυση και την παραλληλοποίηση δύο σύνθετων ακολουθιακών εφαρμογών που θα χρησιμοποιηθούν ως μετροπρογράμματα για την αξιολόγηση συστημάτων υποστήριξης παράλληλων εφαρμογών. Οι πλατφόρμες υποστήριξης παράλληλων εφαρμογών αναπτύσσονται στο Εργαστήριο Πληροφοριακών Συστημάτων Υψηλών Επιδόσεων (ΕΠΣΥΕ). Η διπλωματική αποτελείται από την παρουσίαση και την ανάλυση μεθόδων βελτιστοποίησης εφαρμογών. Αναφέρεται σε βελτιώσεις μονοεπεξεργαστικών συστημάτων, που συνήθως συντελούνται με την αλλαγή κώδικα για την καλύτερη εκμετάλλευση των πόρων του συστήματος, και από την προσαρμογή ή και την αλλαγή των ακολουθιακών αλγορίθμων για παράλληλες αρχιτεκτονικές συστημάτων SMP. Στη συνέχεια επιχειρούμε την βελτιστοποίηση και την παραλληλοποίηση δύο εφαρμογών τις οποίες θα χρησιμοποιεί η ομάδα παρλλαλήλων συστημάτων του εργαστηρίου ΕΠΣΥΕ για την αξιολόγηση του λογισμικού που αναπτύσσει στα πλαίσια των ερευνητικών της δραστηριοτήτων. Η μία εφαρμογή είναι από το χώρο της Ιατρικής και αφορά τον υπολογισμό του απαιτούμενου ποσοστού ακτινοβολίας για την ακτινοθεραπεία όγκων. Η δεύτερη εφαρμογή είναι από το χώρο της μοριακής χημείας και αναφέρεται στον υπολογισμό της κίνησης των μορίων, αερίων εγκλωβισμένων σε μάζες στερεών σωμάτων. Τέλος παραθέτουμε τις μετρήσεις των βελτιστοποιημένων και παραλληλοποιημένων εφαρμογών και τις βελτιώσεις που επιτυγχάνουν. Η προσπάθεια βελτιστοποίησης και προσαρμογής των συγκεκριμένων αλλά και επιπλέον εφαρμογών σε υπάρχουσες αλλά και σε νέες αρχιτεκτονικές θα συνεχιστεί, με στόχο την απόκτηση της απαιτούμενης τεχνογνωσίας για την βελτιστοποίηση και παραλληλοποίηση δικών μας εφαρμογών/μετροπρογραμμάτων, που θα χρησιμοποιούμε για την αξιολόγηση των πλατφορμών που αναπτύσσουμε για την υποστήριξη παράλληλης και ταυτόχρονης επεξεργασίας.