Un ordonnanceur flexible pour machines multiprocesseurs hiérarchiques

Abstract

L'évolution des machines multiprocesseurs vers des architectures de plus en plus hiérarchiques impose, pour en tirer la quintessence, de répartir les flots d'exécution et les données avec une extrême précaution afin de réduire au maximum les accès mémoire non locaux. Les bibliothèques de multithreading actuelles fournissent très peu de fonctionnalités pour exprimer des directives de répartition au niveau applicatif, ce qui contraint les programmeurs à effectuer cette répartition explicitement en fonction de l'architecture sous-jacente, et donc de manière non portable. Dans cet article nous présentons: (1) un modèle permettant au programme d'exprimer dynamiquement la structure du calcul; (2) un ordonnanceur capable d'interpréter cette modélisation afin de prendre de judicieuses décisions de placement hiérarchisé ; (3) une implémentation au sein de la bibliothèque de threads utilisateur Marcel. Une expérimentation a été menée sur une application scientifique exécutée par une machine ccNUMA Bull NovaScale à 16 processeurs Intel Itanium II; les résultats obtenus montrent un gain de 50% par rapport à un ordonnanceur classique et sont comparables à ceux que l'on obtient en effectuant le placement « à la main », ce qui n'est pas portable.