Fr

1
Une implantation de la juxtaposition parallèle
Frédéric Gava JFLA2006
2
Contexte
Programmation parallèle
3
Projets

• 2002-2004
• ACI Grid
• Conception de bibliothèques parallèles et Grid
  pour OCaml avec des applications pour les SGBD et
  le calcul numérique.

• 2004-2007
• ACI  jeunes chercheurs 
• Produire un environnement de programmation
  parallèle où les programmes pourront être
  certifiés et exécutés de manière sûre.

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Plan

• Le modèle BSP et BSML  plat 
• Compositions parallèles
• La superposition
• La juxtaposition
• Implantation de la juxtaposition et performances
• Conclusion et futurs travaux

5
Le modèle BSP et BSML  plat 
6
Le modèle BSP
Architecture BSP

• Characterisée par
• p nombre de processeurs
• r vitesse des processeurs
• L synchronisation globale
• g phase de communication (1 mot au plus envoyé ou
  reçu par chaque processeur)

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Modèle dexécution
T(s) (max0?iltp wi) h?g L
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Le langage BSML

• Extension data-parallèle explicite de ML basée
  sur le modèle BSP
• Parallélisme structuré, langage fonctionnel et
  prédictions des coûts BSP
• Permet limplantation de patrons
• Bibliothèque pour le langage OCaml
• 4 primitives pour manipuler une structure
  distribuée de données appelée  vecteur
  parallèle 
• Création dun vecteur (suivant le PID du
  processeur)
• Application parallèle point-à-point (asynchrone)
• Communication synchrone entre les composantes
  dun vecteur
• Projection synchrone de valeurs (dun vecteur)

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Un programme BSML
Partie répliquée
Parties séquentielles
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Compositions parallèles
11
Multi-programmation

• Plusieurs programmes sur une même machine
• 2 nouvelles primitives de compositions
• Superposition
• Juxtaposition
• Algorithmes BSP  diviser-pour-régner 

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Superposition parallèle

• super (unit ? ?) ? (unit ? b) ? ? ? b
• super E1 E2 (E1 (), E2())
• Fusion des communications/synchronisations par
  lutilisation de super-threads
• Préserve le modèle dexécution BSP
• Purement fonctionnelle

13
Superposition parallèle
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Juxtaposition parallèle

• Création de 2  sous-machines
• juxta int?(unit?? par)?(unit?? par)?? par
• Fusion des communications/synchronizations pour
  chaque  sous-machine préserve le modèle
  dexécution BSP
• Effet de bord sur le nombre de processeurs

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Juxtaposition parallèle
16
Implantation et performances
17
Implantation

• 2 références contenant le nombre de processeurs
  dune  sous machine  et le PID du processeur
   réel  qui est le processeur 0 de la
  sous-machine
• Créations de vecteurs  non complets 
• Applications point-à-point  partielles 
• Communications en simulant le nombre de
  processeur (restauration à chaque super-étape du
  nombre de processeur de la  sous-machine )
• Chaque  sous-machine  de la juxtaposition dans
  un super-thread

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Exemplecalcul parallèle des préfixes
scan (?????) ? ? par ? ? par scan () ltv0, ,
vp-1gt ltv0, v0v1, , v0v1 vp-1gt
scan () ltv0, , vmgt lt w0 , , wm gt
scan () ltvm1, , vp-1gt ltwm1 , , wp1gt
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Juxta versus Super

• Code avec juxtaposition 8 lignes
• Code avec superposition 12 lignes
• Code directe 6 lignes

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Performances
Temps(s)
Taille des polynômes
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Conclusion et travaux futurs
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Conclusion

• BSML ML BSP
• Superposition primitive de composition
  parallèle
• Juxtaposition fonction utile pour les
  algorithmes  diviser-pour-régner  parallèles
• La superposition traits impératifs simule la
  juxtaposition
• Performances similaires

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Futurs travaux

• Pour ce travail
• La juxtaposition peut-elle simuler la
  superposition ?
• La superposition sans les traits impératifs
  peut-elle simuler la juxtaposition ? Preuve ?
  Avec les mêmes coûts BSP ?
• Implantation de plus gros algorithmes
  diviser-pour-régner BSP
• En général
• Outils pour la preuve de programmes impératifs
  BSP
• Outils danalyses statiques pour la prédiction
  des performances
• Application pour la conception dun  modèle
  checker  BSP pour les réseaux de Petri de
  haut-niveau

24
Merci de votre attention