Ein verteiltes Scheduler-System für Mehrprozessorrechner mit gemeinsamem Speicher: Untersuchungen zur Ablaufplanung von parallelen Programmen
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1993
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INHALTSVERZEICHNIS
1. EINLEITUNG.1
2.
PARALLELE PROGRAMME AUF MULTIPROZESSORSYSTEMEN.7
2.1. MULTITASKING-KONZEPTE ZUR PROGRAMMPARALLELISIERUNG.9
2.1.1. GRUNDBEGRIFFE.9
2.1.2. PARALLELISIERUNGSPRIMITIVE UND IMPLEMENTATIONSUEBERLEGUNGEN.11
2.1.3. GROBGRANULARE PARALLELISIERUNGSKONZEPTE.16
2.1.4. FEINGRANULARE PARALLELISIERUNGSKONZEPTE.17
2.2. PROBLEMANALYSE.20
2.2.1. EINFLUSS VON PARALLELISIERUNGSKONZEPT UND PROGRAMMPARTITIONIERUNG
IM
DEDIZIERTEN BETRIEB.21
2.2.2. DERZEITIGE SCHEDULING-VERFAHREN IM MULTIPROGRAMMING-BETRIEB.24
3. SCHEDULING-VERFAHREN IM VERGLEICH. 29
3.1. BEURTEILUNGSKRITERIEN UND EINFLUSSGROESSEN.30
3.2. SCHEDULING-STRATEGIEN FUER EINPROZESSORSYSTEME.32
3.3. SCHEDULING-STRATEGIEN FUER MEHRPROZESSORSYSTEME. 35
3.4. PARALLELE PROGRAMME IN MULTIPROGRAMMING-UMGEBUNGEN.37
3.4.1. AKTUELLE ENTWICKLUNGEN IM BEREICH DER SCHEDULING-ALGORITHMEN.38
3.4.1.1. VERFAHREN ZUR STATISCHEN PROZESSORZUOIDNUNG.39
3.4.1.2. VERFAHREN ZUR DYNAMISCHEN PROZESSORZUOIDNUNG.41
3.4.2. BISHERIGE UNTERSUCHUNGEN IM UEBERBLICK.46
3.4.2.1. LEISTUNGSVERGLEICHE AUF DER BASIS EINES EINFACHEN
ARBEITSLASTMODELLS .47
3.4.2.2. ERSTE ANSAETZE EINER KOOPERATIVEN SCHEDULING-STRATEGIE.47
3.4.2.3. VERWENDUNG EINES ERWEITERTEN ARBEITSLASTMODELLS.49
3.4.3. SCHEDULING-ALGORITHMEN IN BETRIEBSSYSTEMEN.51
4. KOOPERIERENDE SCHEDULING-ALGORITHMEN.55
4.1. ABLAUFPLANUNG VON PARALLELEN PROGRAMMTEILEN.56
4.2. KOOPERATION DURCH AUSTAUSCH VON INFORMATION.58
4.3. GEMEINSAME DATENBASIS DES SCHEDULER-SYSTEMS.59
4.4. SCHEDULING-ALGORITHMEN IM THREAD-SCHEDULER.61
4.4.1. DIE BASISIMPLEMENTATION DES THREAD-SCHEDULERS.62
4.4.2. LASTADAPTIVE ERWEITERUNGEN IM THREAD-SCHEDULER.64
4.5. SCHEDULING-ALGORITHMEN IM TASK-SCHEDULER.70
4.5.1. DIE BASISIMPLEMENTATION DES TASK-SCHEDULERS.71
4.5.2. LASTADAPTIVE ERWEITERUNGEN IM TASK-SCHEDULER.74
VII
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
HTTP://D-NB.INFO/941076695
4.6. SCHEDULING-ALGORITHMEN IM JOB-SCHEDULER.76
4.6.1. DIE BASISIMPLEMENTATION DES JOB-SCHEDULERS.77
4.6.2. LASTADAPTIVE ERWEITERUNGEN IM JOB-SCHEDULER.81
4.7. KOOPERATIVE ABLAUFPLANUNG IN RECHENZENTRUMSUMGEBUNGEN.88
5. ENTWURF UND REALISIERUNG EINES VERTEILTEN SCHEDULER-SYSTEMS.91
5.1. MODELLIERUNG DER ARBEITSLAST.96
5.1.1. PARAMETRISIERTE ERZEUGUNG VON ARBEITSLASTPROGRAMMEN.96
5.1.1.1. DIE PROGRAMMSTRUKTUR FPS.99
5.1.1.2. DIE PROGRAMMSTRUKTUR VPS.100
5.1.1.3. DIE PROGRAMMSTRUKTUR APS.101
5.1.2. GENERIERUNG EINER MULTIFUNKTIONALEN ARBEITSLAST.102
5.2. MODELLIERUNG EINES MULTIPROZESSARSYSTEMS .105
6. LEISTUNGSUNTERSUCHUNG DER SCHEDULER-KOMPONENTEN.107
6.1. EINE VERGLEICHENDE GEGENUEBERSTELLUNG DER ALGORITHMEN.107
6.1.1. ABLAUFPLANUNG UND BEWERTUNG EINER TYPISCHEN ARBEITSLAST.108
6.1.2. JOB-ORIENTIERTES SCHEDULING MIT FREIWILLIGER ABGABE VON PROZESSEN
. 111
6.1.3. DIE KOOPERATIVE ROUND-ROBIN-JOB-VARIANTE.112
6.1.4. DIE UEBRIGEN BASISALGORITHMEN .115
6.1.5. REPLIKATION DER ARBEITSLAST .120
6.2. VARIATION DER MODELLPARAMETER IM SCHEDULING-SYSTEM.125
6.2.1. VARIATION DES ZUSAETZLICHEN AUFWANDES.126
6.2.2. SKALIERUNG DER PROZESSORZAHL.
IFI
6.2.3. VARIATION DER LAENGE DER WARTESCHLEIFEN.128
6.3. STRUKTURELLE VARIATIONEN DER ARBEITSLAST.131
6.3.1. MODIFIKATION DER ARBEITSLAST-STRUKTURTYPEN.132
6.3.2. VARIATION DA- GRANULARITAET VON PARALLELEN BEREICHEN.135
6.3.3. VARIATION DES PARALLELITAETSGRADES.135
6.3.4. VARIATION DA- ANZAHL DA- PARALLELEN PROGRAMME.140
6.3.5. DER EINFLUSS VON LAST-BALANCE UND VERTEILUNGSSCHEMA.141
6.3.6. PROGRAMME MIT HOHEN SPEICHERANFORDERUNGEN.143
7. ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK.
ANHANG.
A.I. REALISIERUNGEN GROBGRANULARER PARALLELISIERUNGSKONZEPTE.151
A.II. REALISIERUNGEN FEINGRANULARER PARALLELISIERUNGSKONZEPTE.155
A.M. TABELLE DER VOREINGESTELLTEN SIMULATIONSPARAMETER.161
LITERATUR.
VIII |
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