Efficient Processor Allocation Policies for Massively Parallel Systems

大规模并行系统的高效处理器分配策略

基本信息

  • 批准号:
    10680336
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.05万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1998
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1998 至 2000
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

We designed and implemented a new parallel programming environment called Parsley, which provides fine-grained scheduling services based on the structures of application programs. In Parsley, application programs are divided into subtasks that can run serially or in parallel. It provides a programming interface that allows a user to define subtasks and to easily specify precedence constraints among them. Parsley uses these constraints to schedule subtasks at run time. In this research project, we developed the scheduling policy and mechanism for Parsley and applied them to parallel molecular dynamics simulation program on distributed memory multiprocessor systems. The scheduling policy is automatically improved to reflect the hardware environment and resource usage. The basic policy is an incremental scheduling algorithm based on the critical path method. In this algorithm, subtask priorities are dynamically determined by using the execution time of each subtask, as monitored by the resource management facilities of Parsley. This policy improves processor utilization by 35 to 55 % compared with the FIFO scheduling policy. In addition, Parsley is useful in the heterogeneous environment (e.g. a network of different workstations and clusters) as well as the homogeneous environment. Users need not be aware of the individual performance of the computers and networks, because of the dynamic processor allocation facilities of Parsley. We have developed several resource management policies for Parsley on heterogeneous environment and evaluated the performance for molecular dynamics simulation.
我们设计并实现了一个名为Parsley的新并行编程环境,它提供基于应用程序结构的细粒度调度服务。在 Parsley 中,应用程序被划分为可以串行或并行运行的子任务。它提供了一个编程接口,允许用户定义子任务并轻松指定它们之间的优先级约束。 Parsley 使用这些约束在运行时安排子任务。在本研究项目中,我们开发了Parsley的调度策略和机制,并将其应用于分布式内存多处理器系统上的并行分子动力学模拟程序。自动改进调度策略以反映硬件环境和资源使用情况。其基本策略是基于关键路径法的增量调度算法。在该算法中,子任务优先级是通过使用每个子任务的执行时间动态确定的,由 Parsley 的资源管理设施监控。与 FIFO 调度策略相比,该策略可将处理器利用率提高 35% 至 55%。此外,Parsley 在异构环境(例如不同工作站和集群的网络)以及同构环境中都很有用。由于 Parsley 的动态处理器分配功能,用户无需了解计算机和网络的单独性能。我们为欧芹在异构环境中开发了多种资源管理策略,并评估了分子动力学模拟的性能。

项目成果

期刊论文数量(31)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Masakazu Sekijima, Shugo Nakamura, Mitsunori Ikeguchi and Kentaro Shimizu: "Parsley : A scalable framework for dependence-driven task scheduling in distributed-memory multiprocessor systems"Proceedings of the 11th IASTED International Conference on Parall
Masakazu Sekijima、Shugo Nakamura、Mitsunori Ikeguchi 和 Kentaro Shimizu:“Parsley:分布式内存多处理器系统中依赖驱动任务调度的可扩展框架”第 11 届 IASTED 国际并行会议论文集
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
池口満徳: "Molecular dynamics study on hydrophobic effects in aqueous urea solutions"Journal of the American Chemical Society. 123,4. 677-682 (2001)
Mitsunori Ikeguchi:“尿素水溶液中疏水效应的分子动力学研究”美国化学会杂志 123,4 (2001)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Kentaro Shimizu: "Encyclopedia on Information Processing"Information Processing Society of Japan, Chapter. 11. 423-479 (2000)
清水健太郎:《信息处理百科全书》日本信息处理学会,章节。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
中村周吾: "Parallel algorithm for efficient calculations of second derivatives of conformational energy function in internal coordinates"Journal of Computational Chemistry. 18. 1716-1723 (1998)
Shugo Nakamura:“高效计算内坐标构象能量函数二阶导数的并行算法”计算化学杂志 18. 1716-1723 (1998)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Shugo Nakamura, Mitsunori Ikeguchi and Kentaro Shimizu: "Parallel algorithm for efficient calculations of second derivatives of conformational energy function in internal coordinates"Journal of Computational Chemistry. 18. 1716-1723 (1998)
Shugo Nakamura、Mitsunori Ikeguchi 和 Kentaro Shimizu:“高效计算内坐标构象能量函数二阶导数的并行算法”计算化学杂志。
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  • 发表时间:
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  • 影响因子:
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  • 通讯作者:
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