Die Verteilung paralleler Programme auf Transputer

Zusammenfassung

Parallele Programme werden durch ihr Speedup-Verhalten charakterisiert. Je mehr Prozessoren einem Programm zugeordnet werden, desto ( potentiell) schneller wird das Programm ausgeführt. Oft tritt jedoch der Effekt auf, daß ab einer bestimmten Anzahl die Prozessoren nicht mehr effizient genutzt werden können. In einem solchen Fall könnten die über diese Anzahl hinaus zugeteilten Prozessoren besser von einem anderen Programm genutzt werden. Berücksichtigt man diesen Sachverhalt, so entsteht bei einer gegebenen Anzahl von Prozessoren und parallelen Programmen das Problem der optimalen Prozessoraufteilung.

Das Thema dieser Arbeit ist die dynamische Prozessoraufteilung. Wenn sich die Anzahl der parallelen Programme ändert, so verändert sich auch die optimale Prozessoraufteilung und damit die Größe der einzelnen Prozessorpartitionen. Dynamische Prozessoraufteilung reagiert auf jede Veränderung der Arbeitslast. Im Falle einer Programmter- minierung oder eines neu eintreffenden Programmes wird eine neue Prozessoraufteilung ausgelöst, wobei ein nicht zu vernachlässigender Aufteilungsaufwand entsteht. In Abhängigkeit von der spezifischen Systemumgebung kann dieser zusätzliche Aufwand den Nutzen einer dynamischen Prozessoraufteilung zunichte machen.

Um einen Einblick in die Problematik der dynamischen Prozessoraufteilung zu gewinnen, wird ein bestimmtes Multiprozessorsystem mit einer speziellen Arbeitslast untersucht und ein diesen Sachverhalt beschreibendes analytisches Modell entwickelt. Bei dem Multiprozessorsystem handelt es sich um einen Ring bestehend aus neun Transputern. Die ausgewählte Arbeitslast setzt sich aus der parallelen Version des N-Körper-Problems und einem Such-Problem zusammen. Das analytische Modell ist ein Markov-Modell.

Dieser Vortrag beruht auf der Diplomarbeit [Duss 89] und deckt sich in weiten Teilen mit [DCDP 90]