Analise das causas da perda de desempenho da MFDM e possivel solução : o impacto do escalonamento de instruções

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DATA DE PUBLICAÇÃO

1995

RESUMO

Na busca de propostas mais eficientes para se alcançar altos níveis de paralelismo, o Modelo de Fluxo de Dados (MFD) emergiu como um caminho novo e promissor a ser seguido. O MFD advoga uma representação clara e uma manipulação fácil do paralelismo dos programas. Dentre as pesquisas que abordam computação por fluxo de dados, a Máquina de Fluxo de Dados de Manchester (MFDM) ocupa uma posição importante, uma vez que ela foi uma das primeiras máquinas de fluxo de dados a serem projetadas e construídas. O Projeto de Fluxo de Dados de Manchester aventurou-se por um novo caminho e, durante mais de uma década, atingiu muitos dos seus objetivos. Dentre esses, destacam-se análises pioneiras de um sistema baseado no MFD. Nessas análises, duas medidas, Pby e PM, foram largamente utilizadas como indicadores consistentes do comportamento da Unidade de Emparelhamento (UE) e do desempenho das execuções no sistema, respectivamente, apesar de elas serem medidas "brutas". Embora não se negue aqui a importância dessas duas medidas, mostra-se que falhas na sua aferição podem ter causado deturpado análises anteriores. Nesta dissertação, demonstra-se que as medidas Pby e PM não são indicadores tão consistentes como se admitia. Infelizmente, não se propõe qualquer medida al. ternativa. Entretanto, pode-se concluir que a análise do comportamento e do desempenho da MFDM deveria ser conduzi da com parâmetros mais dinâmicos. Nos primeiros estágios do projeto da MFDM, observou-se uma perda de desempenho sensível. Desde então, no intuito de corrigir problemas iniciais, vários estudos foram realizados. Esta dissertação aborda especialmente o desempenho do escalonamento de instruções na MFDM. A técnica de escalonamento da MFDM usa a política "primeiro a chegar, primeiro a sair" (FIFO), que ordena os dados com base na ordem de chegada dos pacotes. Demonstra-se aqui que a técnica FIFO satura a Unidade de Emparelhamento (UE) produzindo seqüências indesejáveis de pacotes, as quais reduzem o throughput da UE e, conseqüentemente, o desempenho do sistema. A UE é apontada nas publicações afins como o "gargalo" do sistema. Aqui se apresenta uma análise dos efeitos da substituição da técnica de escalonamento FIFO por técnicas mais elaboradas. Um simulador da MFDM, gMDMS, foi implementado durante este estudo com o objetivo de comparar o desempenho da técnica FIFO com outras técnicas de escalonamento conhecidas, como HLFNET e CP jMISF. Os resultados obtidos utilizando-se gMDMS permitem concluir que a adoção da técnica FIFO é uma causa indireta da perda real de desempenho apresentada pela MFDM. Por isso, a especialização do controle da ordem do fluxo dos dados pelo anel provoca. uma grande melhora da utilização das unidades da máquina e o conseqüente aumento do desempenho do sistema

ASSUNTO(S)

agenda de execução (administração)

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