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Um ambiente de execução para suporte à programação paralela com variáveis compartilhadas em sistemas distribuídos heterogêneos. / A runtime system for parallel programing with shared memory paradigm over a heterogeneus distributed systems.Gisele da Silva Craveiro 31 October 2003 (has links)
O avanço na tecnologia de hardware está permitindo que máquinas SMP de 2 a 8 processadores estejam disponíveis a um custo cada vez menor, possibilitando que a incorporação de tais máquinas em aglomerados de PC's ou até mesmo a composição de um aglomerado de SMP's sejam alternativas cada vez mais viáveis para computação de alto desempenho. O grande desafio é extrair o potencial que tal conjunto de máquinas oferece. Uma alternativa é usar um paradigma híbrido de programação para aproveitar a arquitetura de memória compartilhada através de multihreadeing e utilizar o modelo de troca de mensagens para comunicação entre os nós. Contudo, essa estratégia impõe uma tarefa árdua e pouco produtiva para o programador da aplicação. Este trabalho apresenta o sistema CPAR- Cluster que oferece uma abstração de memória compartilhada no topo de um aglomerado formado por nós mono e multiprocessadores. O sistema é implementado no nível de biblioteca e não faz uso de recursos especiais tais como hardware especializado ou alteração na camada de sistema operacional. Serão apresentados os modelos, estratégias, questões de implementação e os resultados obtidos através de testes realizados com a ferramenta e que apresentaram comportamento esperado. / The advance in hardware technologies is making small configuration SMP machines (from 2 to 8 processors) available at a low cost. For this reason, the inclusion of an SMP node into a cluster of PCs or even clusters of SMPs are becoming viable alternatives for high performance computing. The challenge is the exploitation of the computational resources that these platforms provide. A Hybrid programming paradigm which uses shared memory architecture through multihreading and also message passing model for inter node communication is an alternative. However, programming in such paradigm is very hard. This thesis presents CPAR- Cluster, a runtime system, that provides shared memory abstraction on top of a cluster composed by mono and multiprocessor nodes. Its implementation is at the library level and doesn't require special resources such as particular hardware or operating system moditfications. Models, strategies, implementation aspects and results will be presented.
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Arquitetura de uma rede de interconexão com memória compartilhada baseada na topologia crossbar / Architecture of an interconnection network with shared memory based on the topology crossbar.Fábio Gonçalves Pessanha 22 March 2013 (has links)
Multi-Processor System-on-Chip (MPSoC) possui vários processadores, em um único chip. Várias aplicações podem ser executadas de maneira paralela ou uma aplicação paralelizável pode ser particionada e alocada em cada processador, a fim de acelerar a sua execução. Um problema em MPSoCs é a comunicação entre os processadores, necessária para a execução destas aplicações. Neste trabalho, propomos uma arquitetura de
rede de interconexão baseada na topologia crossbar, com memória compartilhada. Esta arquitetura é parametrizável, possuindo N processadores e N módulos de memórias. A
troca de informação entre os processadores é feita via memória compartilhada. Neste tipo de implementação cada processador executa a sua aplicação em seu próprio módulo de memória. Através da rede, todos os processadores têm completo acesso a seus módulos
de memória simultaneamente, permitindo que cada aplicação seja executada concorrentemente. Além disso, um processador pode acessar outros módulos de memória, sempre que necessite obter dados gerados por outro processador. A arquitetura proposta é modelada
em VHDL e seu desempenho é analisado através da execução paralela de uma aplicação, em comparação à sua respectiva execução sequencial. A aplicação escolhida consiste na otimização de funções objetivo através do método de Otimização por Enxame de Partículas (Particle Swarm Optimization - PSO). Neste método, um enxame de partículas é distribuído igualmente entre os processadores da rede e, ao final de cada interação, um processador acessa o módulo de memória de outro processador, a fim de obter a melhor posição encontrada pelo enxame alocado neste. A comunicação entre processadores é baseada
em três estratégias: anel, vizinhança e broadcast. Essa aplicação foi escolhida por ser computacionalmente intensiva e, dessa forma, uma forte candidata a paralelização. / Multi-Processor System-on-Chip (MPSoC) has multiple processors in a single chip.
Multiple applications can be executed in parallel or a parallelizable application can be
partitioned and allocated to each processor in order to accelerate their execution. One
problem in MPSoCs is the communication between the processors required to implement
these applications. In this work, we propose the architecture of an interconnection network
based on the crossbar topology, with shared memory. This architecture is parameterizable,
having N processors and N memory modules. The exchange of information between
processors is done via shared memory. In this type of implementation each processor
executes its application stored in its own memory module. Through the network, all
processors have complete access to their own memory modules simultaneously allowing
each application to run concurrently. Moreover, a processor can access other memory
modules, whenever it needs to retrieve data generated by another processor. The proposed
architecture is modelled in VHDL and its performance is analysed by the execution of a
parallel aplication, in comparison to its sequencial one. The chosen application consists
of optimizing some objetive functions by using the Particle Swarm Optimization method.
In this method, particles of a swarm are distributed among the processors and, at the
end of each iteration, a processor accesses the memory module of another one in order
to obtain the best position found in the swarm. The communication between processors
is based on three strategies: ring, neighbourhood and broadcast. This application was
chosen due to its computational intensive characteristic and, therefore, a strong candidate
for parallelization.
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