Aplicaciones del cómputo de altas prestaciones

Debido al avance de las arquitecturas multiprocesador y la importancia que tiene actualmente el Cómputo de Altas Prestaciones (HPC) se vió la necesidad de proporcionar a los alumnos, docentes investigadores de la provincia de Jujuy y a la región noroeste un lugar de referencia donde se pueda aprovechar los servicios para aplicaciones que requieran una gran capacidad de procesamiento. Es así que se inicia en el año 2008 el proyecto de Investigación “APLICACIONES DEL CÓMPUTO DE ALTAS PRESTACIONES” formado por jóvenes docentes investigadores de la Facultad de Ingeniería de la UNJu con el objetivo de profundizar en el área del cómputo de altas prestaciones, incorporar HPC en la currícula de las carreras informáticas y colaborar con otros grupos de investigación que requieran HPC.Eje: Procesamiento Distribuido y ParaleloRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Aplicaciones del cómputo de altas prestaciones

Debido al avance de las arquitecturas multiprocesador y la importancia que tiene actualmente el Cómputo de Altas Prestaciones (HPC) se vió la necesidad de proporcionar a los alumnos, docentes investigadores de la provincia de Jujuy y a la región noroeste un lugar de referencia donde se pueda aprovechar los servicios para aplicaciones que requieran una gran capacidad de procesamiento. Es así que se inicia en el año 2008 el proyecto de Investigación “APLICACIONES DEL CÓMPUTO DE ALTAS PRESTACIONES” formado por jóvenes docentes investigadores de la Facultad de Ingeniería de la UNJu con el objetivo de profundizar en el área del cómputo de altas prestaciones, incorporar HPC en la currícula de las carreras informáticas y colaborar con otros grupos de investigación que requieran HPC.Eje: Procesamiento Distribuido y ParaleloRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Selection and Assignment of Machines: a Parallel Aproach

In this paper, a two-phase method is presented for selection of machines to be kept on the shop floor and assignment of parts to be manufactured to these machines. In the first phase, dynamic programming or a heuristic procedure identifies a set of feasible solutions to a knapsack problem. In the second phase, implicit enumeration technique or a greedy algorithm solves an assignment problem. The proposed method is written in language C and runs on a parallel virtual machine called PVM-W95. The results obtained from the parallel implementation on several examples which are found in the literature as well as examples generated at random were used to establish a comparison with the sequential algorithm and to perform a speedup analysis

Project CrayOn: Back to the future for a more General-Purpose GPU

General purpose of use graphics processing units (GPGPU) recapitulates many of the lessons of the early generations of supercomputers. To what extent have we learnt those lessons, rather than repeating the mistakes? To answer that question, I review why the Cray-1 design ushered in a succession of successful supercomputer designs, while more exotic modes of parallelism failed to gain traction. In the light of this review, I propose that new packaging breakthroughs create an opening for revisiting our approach to GPUs and hence GPGPU. If we do not do so now, the GPU endpoint–when no GPU enhancement will be perceptible to human senses–will in any case remove the economic incentive to build ever-faster GPUs and hence the economy of scale incentive for GPGPU. Anticipating this change now makes sense when new 3D packaging options are opening up; I propose one such option inspired by packaging of the Cray-1

An Application Perspective on High-Performance Computing and Communications

We review possible and probable industrial applications of HPCC focusing on the software and hardware issues. Thirty-three separate categories are illustrated by detailed descriptions of five areas -- computational chemistry; Monte Carlo methods from physics to economics; manufacturing; and computational fluid dynamics; command and control; or crisis management; and multimedia services to client computers and settop boxes. The hardware varies from tightly-coupled parallel supercomputers to heterogeneous distributed systems. The software models span HPF and data parallelism, to distributed information systems and object/data flow parallelism on the Web. We find that in each case, it is reasonably clear that HPCC works in principle, and postulate that this knowledge can be used in a new generation of software infrastructure based on the WebWindows approach, and discussed in an accompanying paper

Factores de rendimiento asociados a SPMD

Actualmente existen muchas aplicaciones paralelas/distribuidas en las cuales SPMD es el paradigma más usado. Obtener un buen rendimiento en una aplicación paralela de este tipo es uno de los principales desafíos dada la gran cantidad de aplicaciones existentes. Este objetivo no es fácil de resolver ya que existe una gran variedad de configuraciones de hardware, y también la naturaleza de los problemas pueden ser variados así como la forma de implementarlos. En consecuencia, si no se considera adecuadamente la combinación "software/hardware" pueden aparecer problemas inherentes a una aplicación iterativa sin una jerarquía de control definida de acuerdo a este paradigma. En SPMD todos los procesos ejecutan el mismo código pero computan una sección diferente de los datos de entrada. Una solución a un posible problema del rendimiento es proponer una estrategia de balance de carga para homogeneizar el cómputo entre los diferentes procesos. En este trabajo analizamos el benchmark CG con cargas heterogéneas con la finalidad de detectar los posibles problemas de rendimiento en una aplicación real. Un factor que determina el rendimiento en esta aplicación es la cantidad de elementos nonzero contenida en la sección de matriz asignada a cada proceso. Determinamos que es posible definir una estrategia de balance de carga que puede ser implementada de forma dinámica y demostramos experimentalmente que el rendimiento de la aplicación puede mejorarse de forma significativa con dicha estrategia.There currently are many 'parallel/distributed' applications that use the SPMD paradigm. Getting a good performance in a parallel application of this type is a major challenge because of the large number of existing applications. This objective is not easily achieved because there are many hardware configurations possible, and also the nature of the problems can be varied as well as its implementation. Consequently, if not adequately consider the combination 'software/hardware' inherent problems can occur without an iterative application defined control hierarchy according to this paradigm. In SPMD all processes execute the same code but they compute a different section of the input data. In this paper we analyze the benchmark CG with heterogeneous loads in order to detect possible performance problems in a real application. One factor that determines the performance in this application is the number of elements nonzero contained in the array section assigned to each process. We determined that it is possible to define a load balancing strategy, which can be implemented dynamically, and we demonstrate experimentally that the application performance can be significantly improved with this approach.Actualment existeixen moltes aplicacions paral·leles/distribuïdes en les quals SPMD és el paradigma més emprat. Obtenir un bon rendiment en una aplicació paral·lela d'aquest tipus és un dels principals reptes donada la gran quantitat d'aplicacions existents. Aquest objectiu no és fàcil de resoldre donat que existeixen una gran varietat de configuracions de hardware, i també la naturalesa dels problemes pot ser variada així com la forma d'implementar-los. En conseqüència, si no es considera adequadament la combinació "software/hardware" poden aparèixer problemes inherents a una aplicació iterativa sense una jerarquia de control definida d'acord a aquest paradigma. En SPMD tots els processos executen el mateix codi però computen una secció diferent de les dades d'entrada. Una solució a un possible problema de rendiment es proposar una estratègia de balanceig de càrrega per homogeneïtzar el còmput entre els diferents processos. En aquest treball analitzem el benchmark CG amb càrregues heterogènies amb la finalitat de detectar els possibles problemes de rendiment en una aplicació real. Un factor que determina el rendiment en aquesta aplicació és la quantitat d'elements nonzero continguda en la secció de la matriu assignada a cada procés. Es determina que és possible definir una estratègia de balanceig de càrrega que pot ser implementada de forma dinàmica i es demostra de forma experimental que el rendiment de la aplicació pot millorar-se de forma significativa amb aquesta estratègia

Eristämismekanismeja selainpohjaisille ohjelmistoarkkitehtuureille

Traditional backend-oriented web applications are increasingly being replaced by frontend applications, which execute directly in the user's browser. Web application performance has been shown to directly affect business performance, and frontend applications enable unique performance improvements. However, building complex applications within the browser is still a new and poorly understood field, and engineering efforts within the field are often plagued by quality issues. This thesis addresses the current research gap around frontend applications, by investigating the applicability of isolation mechanisms available in browsers to frontend application architecture. We review the important publications around the topic, forming an overview of current research, and current best practices in the field. We use this understanding, combined with relevant industry experience, to categorize the available isolation mechanisms to four classes: state and variable isolation, isolation from the DOM, isolation within the DOM, and execution isolation. For each class, we provide background and concrete examples on both the related quality issues, as well as tools for their mitigation. Finally, we use the ISO 25010 quality standard to evaluate the impact of these isolation mechanisms on frontend application quality. Our results suggest that the application of the previously introduced isolation mechanisms has the potential to significantly improve several key areas of frontend application quality, most importantly compatibility and maintainability, but also performance and security. Many of these mechanisms also imply tradeoffs between other quality attributes, most commonly performance. Future work could include developing frontend application architectures that leverage these isolation mechanisms to their full potential.Perinteisiä palvelinorientoituneita verkko-ohjelmistoja korvataan kiihtyvällä vauhdilla selainpohjaisilla ohjelmistoilla. Verkko-ohjelmistojen suorituskyvyn on osoitettu vaikuttavan suoraan yritysten tulokseen, ja selainpohjaiset ohjelmistot mahdollistavat huomattavia parannuksia suorituskykyyn. Monimutkaisten selainpohjaisten ohjelmistojen rakentaminen on kuitenkin uusi ja huonosti ymmärretty ala, ja sillä tapahtuva kehitystyö on ollut laatuongelmien piinaamaa. Tässä diplomityössä täydennetään puutteellista tutkimusta selainpohjaisista ohjelmistoista tutkimalla selaimista löytyvien eristysmekanismien soveltuvuutta näiden ohjelmistojen arkkitehtuurin parantamiseen. Käymme läpi tärkeimmät alan julkaisut muodostaen yleiskuvan tutkimuksen tilasta ja parhaiksi katsotuista käytännöistä alan harjoittajien keskuudessa. Yhdistämällä kirjallisuuskatsauksen tulokset omaan työkokemukseemme alalta, luokittelemme selainten käytettävissä olevat eristysmekanismit neljään kategoriaan: tilan ja muuttujien eristäminen, eristäminen DOM:ista, eristäminen DOM:in sisällä sekä suorituksen eristäminen. Käsittelemme tämän jälkeen löydetyt kategoriat sekä esitämme niihin liittyviä konkreettisia laatuongelmia sekä työkaluja näiden ongelmien ratkaisuun. Lopuksi arvioimme näiden eristysmekanismien vaikutusta selainpohjaisten ohjelmistojen laatuun ISO 25010 -laatustandardin avulla. Tuloksemme osoittavat että työssä esitettyjen eristysmekanismien käyttö saattaisi parantaa ohjelmistojen laatua usealla tärkeällä alueella. Näistä merkittävimpiä ovat yhteensopivuus ja ylläpidettävyys, mutta hyötyjä voitaisiin saada myös suorituskyvyn sekä tietoturvan parantumisella. Toisaalta monet esitellyistä mekanismeista myös vaativat kompromisseja muiden laatuvaatimusten osalta. Jatkotutkimusta tarvittaisiin selainpohjaisista arkkitehtuureista, jotka hyödyntäisivät paremmin työssä esitettyjä eristysmekanismeja

Implementação das rotinas básicas de comunicação ponto-a-ponto da interface de passagem de mensagens no multicomputador ACrux

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação

Identifying Defects Related to the Order in which Messages are Received in Message-Passing Systems

Improving the quality of software artifacts and products is an essential activity for everyone working on the development of software. Testing is one approach to reveal defects and faults in software. In recent years, message-passing systems have grown to a significant degree due to the rise of distributed systems, embedded systems, and so forth. In message-passing systems, components communicate with each other through sending and receiving messages. This message-passing mechanism introduces new opportunities for testing programs due to the fact that the time a message is delivered is not guaranteed, so the order in which messages are delivered is also not guaranteed. This non-determinism introduces interleaving and parallelization and subsequently a new source of software defects like race conditions. In this thesis, we have explained a new approach to testing a given component for identifying software faults related to the order in which messages are received by that component. We reorder messages coming to a certain component and deliver them in a different distinct ordering each time. We have three different methods for achieving message reordering: Blocking, Buffering, and Adaptive Buffering. We evaluate the effectiveness of our new testing methods using four metrics: Ordering Coverage, Coverage Rate, Slowdown Overhead, and Memory Overhead. We have implemented our Reordering Framework on QNX Neutrino 6.5.0 and compared our reordering methods with each other and with the naive random case using our experiments. We have also showed that our testing approach applies to real programs and can reveal real bugs in software