Μελέτη επιπτώσεων συνδρομολόγησηςεφαρμογών σε πολυπύρηνες αρχιτεκτονικές

Κορακίτης, Ορέστης; Korakitis, Orestis

dc.contributor.author	Κορακίτης, Ορέστης	el
dc.contributor.author	Korakitis, Orestis	en
dc.date.accessioned	2014-10-21T08:56:29Z
dc.date.available	2014-10-21T08:56:29Z
dc.date.issued	2014-10-21
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/39279
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.5949
dc.rights	Default License
dc.subject	Πολυπύρηνες αρχιτεκτονικές	el
dc.subject	Συνδρομολόγηση	el
dc.subject	Επίδοση ιεραρχίας μνήμης	el
dc.subject	CMP	en
dc.subject	Co-Scheduling	en
dc.subject	Benchmark	en
dc.subject	Contention-aware scheduling	en
dc.title	Μελέτη επιπτώσεων συνδρομολόγησηςεφαρμογών σε πολυπύρηνες αρχιτεκτονικές	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Computer systems	en
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2014-09-26
heal.abstract	Modern processor architectures have moved towards utilizing multiple cores on the same physical package, which share resources of the memory hierarchy, e.g. last-level cache, memory bus bandwidth. As a result, concurrent execution of programs that make significant use of shared memory subsystems, on cores of the same package, leads to performance degradation phenomena for co-executed applications. The objective of this thesis was to study contention effects in shared memory resources, as a result of co-execution, and its impact on applications’ performance. A memory benchmark program was developed, which can measure bandwidth in all levels of the memory hierarchy. This benchmark was used to create a set of instances with different behavior and memory usage intensity, in order to emulate a variety of memory-bound applications that utilize different memory hierarchy subsystems. Co-scheduling scenarios with all combinations of the aforementioned suite were tested on two architectures, with different characteristics. This also enabled us to observe how specific architecture features and design differences may further affect applications’ interference. Performance metrics were used for all experiments in order to detect impact on execution time, as well as alterations on their general behavior. Results of the experiments can be used to validate contention estimations based on application classification models of literature-suggested contention-aware co-scheduling approaches. Additionally, the proposed benchmark program can be further used and expanded as an alternative choice for both memory performance evaluation and emulation of various memory-intensive workloads for experiments.	en
heal.abstract	Οι σύγχρονες αρχιτεκτονικές επεξεργαστών βασίζονται στην παρουσία πολλών υπολογιστικών πυρήνων πάνω στο ίδιο τσιπ, οι οποίοι μοιράζονται τη χρήση υποσυστημάτων της ιεραρχίας της μνήμης, όπως το τελευταίο επίπεδο της cache και το memory bus. Το γεγονός αυτό έχει ως αποτέλεσμα η παράλληλη εκτέλεση προγραμμάτων που κάνουν έντονη χρήση των υποσυστημάτων αυτών, σε γειτονικούς πυρήνες, να επηρεάζεται και να σημειώνεται πτώση της απόδοσης των εφαρμογών. Ο σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας ήταν η μελέτη των φαινομένων ανταγωνισμού μεταξύ των εφαρμογών για τους διαμοιραζόμενους αυτούς πόρους, που μπορεί να προκύψουν κατά τη συνεκτέλεση προγραμμάτων, και την επίδραση που έχουν στην απόδοση των εφαρμογών. Για να δημιουργηθεί ένα σύνολο εφαρμογών με ποικίλη συμπεριφορά και απαιτήσεις από τα υποσυστήματα της μνήμης, ώστε να προσομοιωθούν προγράμματα που κάνουν διαφορετική χρήση τους, αναπτύχθηκε μία εφαρμογή μέτρησης επιδόσεων μνήμης (benchmark). Το πρόγραμμα αυτό μπορεί να μετρήσει το ρυθμό μεταφοράς δεδομένων (bandwidth) στα διάφορα επίπεδα ιεραρχίας της μνήμης. Στη συνέχεια έγιναν πειράματα συνεκτέλεσης στιγμιοτύπων του benchmark, με διαφορετική συμπεριφορά και εκμεταλλευόμενων διαφορετικά υποσυστήματα. Τα πειράματα έγιναν σε δύο αρχιτεκτονικές, ώστε να μελετηθεί πώς οι ιδιαιτερότητες στη σχεδίαση και την ιεραρχία της μνήμης μπορούν να επηρεάσουν περεταίρω. Σε όλα τα πειράματα μετρήθηκαν οι επιδόσεις των εφαρμογών, ώστε να υπολογιστεί κατά πόσο μεταβάλλεται ο χρόνος εκτέλεσής τους κατά τη συνεκτέλεση, αλλά και η γενικότερη συμπεριφορά τους. Τα αποτελέσματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον έλεγχο και την επιβεβαίωση εκτιμήσεων της συμφόρησης στα υποσυστήματα μνήμης, που υπολογίζονται από προτεινόμενα μοντέλα πρόβλεψης και αποφυγής τέτοιων φαινομένων, ώστε να γίνει πιο αποδοτική η δρομολόγηση (scheduling) των εφαρμογών σε πολυπύρηνα συστήματα. Τέλος, το μετρητικό πρόγραμμα που υλοποιήθηκε, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εναλλακτική λύση τόσο για μετρήσεις επιδόσεων μνήμης, όσο και για την προσομοίωση προγραμμάτων που κάνουν έντονη χρήση των υποσυστημάτων μνήμης για πειράματα συνεκτέλεσης.	el
heal.advisorName	Κοζύρης, Νεκτάριος	el
heal.committeeMemberName	Γκούμας, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Παπασπύρου, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής και Υπολογιστών. Εργαστήριο Υπολογιστικών Συστημάτων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	139 σ.
heal.fullTextAvailability	true