6667

امكان سنجي مكانيزم هاي ارتباط بين پردازه اي محلي در سيستم عامل لينوكس با پشتيباني از پردازه هاي با نرخ ارتباطي بالا

1398

دكتر محسن شريفي

اجراي كاربردهاي نيازمند توان محاسباتي بالا(HPC)، با چالش ارتباط بين پردازه‌اي كارآمد رو به رو است. هر يك از اين كاربردها از مولفه‌هاي اجرايي متعددي تشكيل شده‌اند كه به صورت همزمان بر بستر توان‌بالا به اجرا در‌مي‌آيند. ارتباط بين مولفه‌هاي عملياتي از طريق ارتباط‌بين‌پردازه‌اي فراهم مي‌شود. مدل حافظه‌مشترك به دليل حذف سربارهاي فراخواني سيستمي از بسياري ديگر از مدل‌هاي ارتباطي موجود مناسب‌تر بوده و متداول‌ترين مدل ارتباط محلي در كاربردهاي توان بالا مي‌باشد. به منظور سهولت در استفاده از مكانيزم‌هاي متعدد ارتباط بين‌پردازه‌اي در برقراري ارتباط بين مولفه‌هاي نرم‌افزاري مختلف درون/بين كاربردها رابط‌هاي نرم‌افزاري مانند كتابخانه MPI وجود دارند. رابط‌هاي نرم‌افزاري مانند MPI نيز براي ارتباط محلي از مدل حافظه‌مشترك بهره‌مي‌برند. مدل ارتباطي حافظه مشترك، در يك ارتباط كامل به دو كپي نياز دارد. لذا بنظر مي‌رسد كه اين مدل براي كاربردهاي توان بالا كه امروزه نرخ ارتباط و حجم اطلاعات بالايي(در مقياس مگابايت و گيگابايت) دارند مناسب نباشد. همچنين به منظور استفاده بهينه از تمام قابليت‌هاي سامانه توان بالا، مدل همگام‌سازي كارآمد نيز لازم است. مدل‌هاي مبتني بر انتظار مشغول كه كمترين زمان پاسخ را دارند براي كاربردهاي توان بالا به دليل اتلاف منابع مناسب نيستند. سمافور متداول‌ترين مكانيزم همگام‌سازي در كاربردهاي توان بالا مي‌باشد كه مبتني بر بلاك پردازه بوده و سربار فراخواني سيستمي زيادي را تحميل مي‌كند. ارتباط بين‌ پردازه‌اي از مهم‌ترين قابليت‌هايي است كه سيستم‌هاي عامل جديد مي‌بايست متناسب با نياز‌هاي كاربردهاي توان بالا ارايه دهند. در اين گزارش مهم‌ترين مدل‌هاي ارتباط بين‌پردازه‌اي از جمله 1-حافظه‌مشترك 2-لوله‌ ارتباطي 3- پيوست به حافظه ديگر مورد بررسي و آزمايش قرار گرفته، و از منظر حوزه معيارهاي مورد مطالعه اين سمينار كه 1-نرخ ارتباط بالا 2-حجم داده زياد است با يكديگر مقايسه شده‌اند. طبق نتايج بدست آمده مدل حافظه مشترك و لوله ارتباطي به دليل نيازمندي به دو كپي براي ارتباط مشترك با نرخ بالا مناسب نيستند. همچنين از بين بهترين مدل‌هاي پيوست به حافظه مكانيزم فراخواني سيستمي سيستم عامل لينوكس سرعت ارتباط بالاتري دارد. همچنين طبق نتايج بدست‌آمده مدل‌هاي همگام‌سازي 1-انتظار-مشغول 2-بلاك كردن براي كاربردهاي توان بالا به دليل اتلاف منابع 1-زمان 2-منابع پردازشي مطلوب نيستند. طبق بررسي‌هاي انجام گرفته در تحقيقات اخير حوزه محاسبات توان بالا مدل‌هاي كنترلي كارآمدتري وجود دارند كه بنظر مي‌رسد براي همگام‌سازي ارتباطي در كاربردهاي توان بالا مناسب‌تر باشند.

11/9/2019 12:00:00 AM

66230

1398/08/19