[pt] A programação de máquinas é um processo de tomada de decisão que desempenha um importante papel na maioria das indústrias de manufatura e serviços. Esta dissertação aborda o problema de programação de máquinas paralelas idênticas sem preempção, considerando características da programação de data de liberação e data limite para execução do início das tarefas, restrição de precedência entre pares de tarefas, elegibilidade e disponibilidade de máquinas. Para resolver este problema, uma formulação de programação linear inteira mista é proposta. O novo modelo, chamado de bucket-indexed (BI), particiona o horizonte de planejamento em períodos de tempos de mesmo tamanho (buckets). O tamanho dos buckets é um par âmetro que varia de acordo com a instância e influencia o porte do modelo, podendo assumir valores entre 1 e o menor tempo de processamento das tarefas. Quanto maior o tamanho do bucket, menor é o número de buckets criados e, consequentemente, menor o porte do modelo. A formulação proposta é testada em instâncias reais referentes ao problema de programação de sondas para construção de poços de petróleo de uma indústria brasileira de óleo e gás. A fim de avaliar os resultados obtidos pela formulação BI, a formulação clássica time-indexed (TI) foi também implementada para comparação dos tempos computacionais e qualidade da solução. Os resultados da formulação proposta apontam um melhor desempenho nas instâncias testadas, reduzindo o tempo computacional em todos os casos e resolvendo instâncias de grande porte não resolvidas pela formulação TI. / [en] Machine scheduling is a decision-making process that plays an important role in most manufacturing and service industries. This dissertation tackles a nonpreemptive identical parallel machine scheduling problem, considering release dates, deadlines, precedences, eligibility, and machine availability constraints. To solve this problem, a mixed-integer linear programming formulation is proposed. The new model, called bucketindexed, partitions the planning horizon in periods of equal length (buckets). The bucket size is a parameter which varies according to instances and influences the model size, assuming values between 1 and the shortest processing time of jobs. The larger the bucket size, the smaller is the number of buckets created and, consequently, the smaller the model size. The proposed formulation is tested in real instances of the rig scheduling problem for a Brazilian oil and gas industry. To evaluate the results obtained by the BI formulation, the classical time-indexed (TI) formulation was also implemented for comparison of computational times and solution quality. The results of the proposed formulation highlight a better performance in all the tested instances, reducing computational time in all cases and solving large instances unsolvable by the TI formulation.

L'objectif de cette thèse est l'étude d'un environnement d'exécution pour machines parallèles sans mémoire commune. Elle comprend la définition d'un modèle de programme parallèle, basé sur l'échange de message offrant une forme restreinte de mémoire partagée. La communication est indirecte, via des portes; les processus utilisent les barrières pour la synchronisation. Les entités du système. processus, portes et barrières, sont créées dynamiquement, et placées sur un processeur quelconque du réseau de processeurs de façon explicite. Nous proposons une implantation de ce modèle comme la mise en oeuvre systématique d'une architecture client/serveur. Cette implantation a été efféctuée sur une machine Supemode. La base est un Micro Noyau Parallèle, où le composant principal est un mécanisme d'appel de procédure à distance minimal. / This thesis describes an execution environment for parallel machines without shared memory. A parallel programming model based on message passing, with a special shared memory. In this model, process communication occurs indirectly, via ports, and the processes use barriers for synchronization. All the entities of the system, such as processes, ports and barriers, are created dynamically and loaded on any processor of the network of processors. The implementation architecture of our model is a systematic realization of the client/server model. An implementation is proposed in a Supernode parallel machine as a parallel micro kernel. The principal parallel micro kernel component is a minimal remote procedure call mechanism.

Cette thèse est consacrée à l'etude de l'implantation du parallélisme OU en Prolog sur des machines sans mémoire commune. Nous présentons le modèle multi-séquentiel OU Opera, implanté par compilation (machine abstraite de Warren - WAM), en préservant la sémantique de Prolog. Les deux problèmes principaux d'un tel système, la gestion de contextes multiples et l'ordonnancement, sont détaillés. La gestion des contextes multiples s'effectue par copie incrémentale, en parallèle au calcul. Pour que ceci reste efficace et cohérent, le traitement des variables conditionnelles a été inclus dans la WAM. Notre méthode introduit une nouvelle pile pour ces variables dont l'initialisation, la déliaison été modifiées. Le coût des opérations séquentielles de la WAM est constant et indépendent du nombre de processus. Nous proposons encore une méthode simple et efficace pour la réalisation de la coupure. Un prototype Opera a été implanté sur un réseau de Transputers. Dans ce prototype, l'ordonnancement a été résolu par une méthode basée sur des heuristiques d'évaluation de charge. Cet ordonnancement est mis en ocuvre par une architecture centralisée où un processus ordonnanceur unique régule la charge des autres processus. L'ordonnanceur utilise une répresentation approximative de l'état du système. La partie séquentielle du prototype Opera constitue l'un des systèmes Prolog les plus efficaces existant actuellement sur le Transputer. Ses gains de performance en parallèle sont aussi effectifs. / This thesis is dedicated to the study of the implementation of Or-parallel Prolog over distributed memory machines. The Opera Or multi-sequential model is presented. It uses compiling techniques (Warren Abstract Machine) and preserves the Prolog semantics. Multienvironment management and scheduling, the two major problems of Opera, are described. Multi-environment management is realized by incremental copying, in parallel to the computation. The treatment of conditional variables is included in the WAM, in order to allow an efficient and coherent cooperation. Our method introduces a new pile for these variables, initialization, binding and unbinding of which are adapted. The cost of WAM sequential operations is constant and independent of the number of processes. We also propose a simple and efficient method for implementing cut in parallel. An Opera prototype has been implemented over a Transputer array. In the current prototype, scheduling is resolved by heuristics of load evaluation. This scheduling is centralized, a unique process balancing the load of the other Prolog workers, and using an approximate representation of the state of the system. The Opera prototype is one of the most efficient Prolog implementations on the Transputer, and reaches effective speed-ups in parallel.

L'objectif de cette thèse est l'étude d'un environnement d'exécution pour machines parallèles sans mémoire commune. Elle comprend la définition d'un modèle de programme parallèle, basé sur l'échange de message offrant une forme restreinte de mémoire partagée. La communication est indirecte, via des portes; les processus utilisent les barrières pour la synchronisation. Les entités du système. processus, portes et barrières, sont créées dynamiquement, et placées sur un processeur quelconque du réseau de processeurs de façon explicite. Nous proposons une implantation de ce modèle comme la mise en oeuvre systématique d'une architecture client/serveur. Cette implantation a été efféctuée sur une machine Supemode. La base est un Micro Noyau Parallèle, où le composant principal est un mécanisme d'appel de procédure à distance minimal. / This thesis describes an execution environment for parallel machines without shared memory. A parallel programming model based on message passing, with a special shared memory. In this model, process communication occurs indirectly, via ports, and the processes use barriers for synchronization. All the entities of the system, such as processes, ports and barriers, are created dynamically and loaded on any processor of the network of processors. The implementation architecture of our model is a systematic realization of the client/server model. An implementation is proposed in a Supernode parallel machine as a parallel micro kernel. The principal parallel micro kernel component is a minimal remote procedure call mechanism.

Cette thèse est consacrée à l'etude de l'implantation du parallélisme OU en Prolog sur des machines sans mémoire commune. Nous présentons le modèle multi-séquentiel OU Opera, implanté par compilation (machine abstraite de Warren - WAM), en préservant la sémantique de Prolog. Les deux problèmes principaux d'un tel système, la gestion de contextes multiples et l'ordonnancement, sont détaillés. La gestion des contextes multiples s'effectue par copie incrémentale, en parallèle au calcul. Pour que ceci reste efficace et cohérent, le traitement des variables conditionnelles a été inclus dans la WAM. Notre méthode introduit une nouvelle pile pour ces variables dont l'initialisation, la déliaison été modifiées. Le coût des opérations séquentielles de la WAM est constant et indépendent du nombre de processus. Nous proposons encore une méthode simple et efficace pour la réalisation de la coupure. Un prototype Opera a été implanté sur un réseau de Transputers. Dans ce prototype, l'ordonnancement a été résolu par une méthode basée sur des heuristiques d'évaluation de charge. Cet ordonnancement est mis en ocuvre par une architecture centralisée où un processus ordonnanceur unique régule la charge des autres processus. L'ordonnanceur utilise une répresentation approximative de l'état du système. La partie séquentielle du prototype Opera constitue l'un des systèmes Prolog les plus efficaces existant actuellement sur le Transputer. Ses gains de performance en parallèle sont aussi effectifs. / This thesis is dedicated to the study of the implementation of Or-parallel Prolog over distributed memory machines. The Opera Or multi-sequential model is presented. It uses compiling techniques (Warren Abstract Machine) and preserves the Prolog semantics. Multienvironment management and scheduling, the two major problems of Opera, are described. Multi-environment management is realized by incremental copying, in parallel to the computation. The treatment of conditional variables is included in the WAM, in order to allow an efficient and coherent cooperation. Our method introduces a new pile for these variables, initialization, binding and unbinding of which are adapted. The cost of WAM sequential operations is constant and independent of the number of processes. We also propose a simple and efficient method for implementing cut in parallel. An Opera prototype has been implemented over a Transputer array. In the current prototype, scheduling is resolved by heuristics of load evaluation. This scheduling is centralized, a unique process balancing the load of the other Prolog workers, and using an approximate representation of the state of the system. The Opera prototype is one of the most efficient Prolog implementations on the Transputer, and reaches effective speed-ups in parallel.

L'objectif de cette thèse est l'étude d'un environnement d'exécution pour machines parallèles sans mémoire commune. Elle comprend la définition d'un modèle de programme parallèle, basé sur l'échange de message offrant une forme restreinte de mémoire partagée. La communication est indirecte, via des portes; les processus utilisent les barrières pour la synchronisation. Les entités du système. processus, portes et barrières, sont créées dynamiquement, et placées sur un processeur quelconque du réseau de processeurs de façon explicite. Nous proposons une implantation de ce modèle comme la mise en oeuvre systématique d'une architecture client/serveur. Cette implantation a été efféctuée sur une machine Supemode. La base est un Micro Noyau Parallèle, où le composant principal est un mécanisme d'appel de procédure à distance minimal. / This thesis describes an execution environment for parallel machines without shared memory. A parallel programming model based on message passing, with a special shared memory. In this model, process communication occurs indirectly, via ports, and the processes use barriers for synchronization. All the entities of the system, such as processes, ports and barriers, are created dynamically and loaded on any processor of the network of processors. The implementation architecture of our model is a systematic realization of the client/server model. An implementation is proposed in a Supernode parallel machine as a parallel micro kernel. The principal parallel micro kernel component is a minimal remote procedure call mechanism.

Cette thèse est consacrée à l'etude de l'implantation du parallélisme OU en Prolog sur des machines sans mémoire commune. Nous présentons le modèle multi-séquentiel OU Opera, implanté par compilation (machine abstraite de Warren - WAM), en préservant la sémantique de Prolog. Les deux problèmes principaux d'un tel système, la gestion de contextes multiples et l'ordonnancement, sont détaillés. La gestion des contextes multiples s'effectue par copie incrémentale, en parallèle au calcul. Pour que ceci reste efficace et cohérent, le traitement des variables conditionnelles a été inclus dans la WAM. Notre méthode introduit une nouvelle pile pour ces variables dont l'initialisation, la déliaison été modifiées. Le coût des opérations séquentielles de la WAM est constant et indépendent du nombre de processus. Nous proposons encore une méthode simple et efficace pour la réalisation de la coupure. Un prototype Opera a été implanté sur un réseau de Transputers. Dans ce prototype, l'ordonnancement a été résolu par une méthode basée sur des heuristiques d'évaluation de charge. Cet ordonnancement est mis en ocuvre par une architecture centralisée où un processus ordonnanceur unique régule la charge des autres processus. L'ordonnanceur utilise une répresentation approximative de l'état du système. La partie séquentielle du prototype Opera constitue l'un des systèmes Prolog les plus efficaces existant actuellement sur le Transputer. Ses gains de performance en parallèle sont aussi effectifs. / This thesis is dedicated to the study of the implementation of Or-parallel Prolog over distributed memory machines. The Opera Or multi-sequential model is presented. It uses compiling techniques (Warren Abstract Machine) and preserves the Prolog semantics. Multienvironment management and scheduling, the two major problems of Opera, are described. Multi-environment management is realized by incremental copying, in parallel to the computation. The treatment of conditional variables is included in the WAM, in order to allow an efficient and coherent cooperation. Our method introduces a new pile for these variables, initialization, binding and unbinding of which are adapted. The cost of WAM sequential operations is constant and independent of the number of processes. We also propose a simple and efficient method for implementing cut in parallel. An Opera prototype has been implemented over a Transputer array. In the current prototype, scheduling is resolved by heuristics of load evaluation. This scheduling is centralized, a unique process balancing the load of the other Prolog workers, and using an approximate representation of the state of the system. The Opera prototype is one of the most efficient Prolog implementations on the Transputer, and reaches effective speed-ups in parallel.