Interacción entre los recursos del sistema

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Jesús Alcaraz Maestre
hace 7 años
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1 Interacción entre los recursos del sistema Marisa Gil ENtornos Operativos para la Gestión de Recursos de Aplicaciones Paralelas CURSO

2 Interacción Procesador-Memoria-Red La ejecución de un programa exige: Estar en memoria Tener el procesador Sólo son seleccionables de modo inmediato aquellas aplicaciones -código- que están en memoria. PRIMERA APROXIMACIÓN DE RELACIÓN Entornos Operativos para la Gestión de Recursos... 2

inmediato aquellas aplicaciones -código- que están en memoria.

3 Procesador-Memoria Estar en memoria tiene un factor espacial de DISTANCIA A qué distancia están los datos para acceder? UMA NUMA Políticas de planificación de procesos adaptadas a memoria Footprint scheduling: el proceso del cual hay más memoria (fallará menos) MCS: en el procesador más cercano a su memoria Entornos Operativos para la Gestión de Recursos... 3

UMA NUMA Políticas de planificación de procesos adaptadas a memoria Footprint scheduling:

4 Procesador-Memoria Estar en memoria tiene un factor cualidad en la JERARQUÍA Qué mecanismos hardware de acceso y coherencia tiene la memoria? NORMA COMA Entornos Operativos para la Gestión de Recursos... 4

5 Procesador-Memoria-Red Nivel de conexión del interfaz de red en la jerarquía de memoria A qué nivel de la jerarquía llegan los datos? Rendimiento versus latencia Cómo afectan a los programas que ya están en memoria? La comunicación necesita memoria porque los mensajes se envían a memoria La computación necesita memoria porque los programas están en memoria Entornos Operativos para la Gestión de Recursos... 5

Rendimiento versus latencia Cómo afectan a los programas que ya están en memoria?

6 Jerarquía de Memoria CPU Tamaño creciente On-chip cache Off-chip cache Latencia decreciente Memoria Principal Entornos Operativos para la Gestión de Recursos... 6

7 Interfaz de red Pasarela entre la jerarquía de memoria y la red Está conectado lógicamente a uno o varios niveles de la jerarquía de memoria CPU On-chip cache Off-chip cache Interfaz de red Memoria Principal Entornos Operativos para la Gestión de Recursos... 7

jerarquía de memoria CPU On-chip cache Off-chip cache Interfaz

8 Procesador-Red Un mensaje contiene datos producidos por un cálculo Se efectuan cálculos sobre los datos recibidos en un mensaje Hay un cierto grado de compartición de datos entre procesado-red Cómo ha de integrarse en el cálculo un nuevo dato que llega? Entornos Operativos para la Gestión de Recursos... 8

grado de compartición de datos entre procesado-red Cómo ha de integrarse en

9 Relación cálculo-red CPU Cache Interfaz de red Memoria Principal CPU Cache Interfaz de red Memoria Principal Entornos Operativos para la Gestión de Recursos... 9

10 Granularidad de las comunicaciones Tiempo Secuencial Gestión de mensajes de baja latencia Leyenda: cálculo Gestión de mensajes de alta latencia comunicación Entornos Operativos para la Gestión de Recursos... 10

cálculo Gestión de mensajes de alta latencia

11 Ejemplos de conexión lógica (I) Procesador Cache Interfaz de red Router Memoria CM-5 Entornos Operativos para la Gestión de Recursos... 11

12 Ejemplos de conexión lógica (II) Procesador Crossbar Cache Interfaz de red T9000 DMA para transporte red-cache Procesador indep. de la comun. Memoria Router Diseño específico para permitir paralelismo de granularidad fina Entornos Operativos para la Gestión de Recursos... 12

13 Ejemplos de conexión lógica (III) Procesador Router Cache Interfaz de red y DMA AP1000 Memoria Acceso directo a la cache desde el interfaz de red (no interfiere el trabajo de la CPU) La cache debe ser externa (off-chip) El procesador debe permitir el acceso al chip a dispositivos externos Entornos Operativos para la Gestión de Recursos... 13

trabajo de la CPU) La cache debe ser externa (off-chip) El procesador debe permitir

14 Ejemplos de conexión lógica (IV) Procesador Cache Interfaz de red y DMA Router Memoria Maneras de enviar mensajes: Alewife 1. Transferencia de DMA de cache o MP 2. Escritura directa a las colas del Interfaz de red 3. Operaciones de coherencia de cache Entornos Operativos para la Gestión de Recursos... 14

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