Modellbasierte holistische Betriebssystemunterstützung für die energieeffiziente Nutzung heterogener Vielkernsysteme

• Applicant: Dr.-Ing. Jan Richling
• Subject Area: Security and Dependability, Operating-, Communication- and Distributed Systems
• Term: from 2012 to 2016
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 211858196

• Final Report Year: 2018

Final Report Abstract

Das Projekt hat das gesetzte Ziel, das Verhalten von Hard-und Software von Vielkernsystemen so zu modellieren, dass auf Basis des Modells Entscheidungen hinsichtlich der energieeffizienten Zuweisung von Rechenressourcen zu parallelen Programmen getroffen werden können, leider nicht erreichen können. Es wurden verschiedene Ansätze untersucht: Ein Blackbox-Ansatz beobachtet die Ausführung einer gegebenenen Software auf einer gegebenen Hardware und zieht Schlussfolgerungen einzig auf Basis der Beobachtung einiger Kenngrößen. Detailwissen über Hard- und Software wird dabei nicht benutzt. Dieser Ansatz scheint wenig zielführend zu sein, auch wenn sein großer Vorteil in der einfachen Anpassbarkeit an veränderte Bedingungen liegt. Weiter wurde ein Graybox-Ansatz untersucht, der grobgranulares Detailwissen über die Hardware benutzt, ohne auf feingranulare Effekte der geteilten Nutzung von Ressourcen einzugehen. Dieser Ansatz ist vielversprechend, es hat sich aber gezeigt, dass seine Qualität gerade durch das Einbeziehen von Wissen Liber feingranulare Konflikte gesteigert werden kann. Dementsprechend wurde daraus ein Whitebox-Ansatz entwickelt, der genau dieses Wissen verwendet. Mit diesem Ansatz kann das Verhalten der betrachteten Software bereits zum Teil erklärt werden, so dass die Basis für ein Modell vorliegt. Diese Basis ist ausbaufähig. Die darüber hinaus gehenden Ziele des Projekts sind nach wie vor Gegenstand von Forschungsaktivitäten, die vom Antragsteller unabhängig von der Förderung durch die DFG durchgeführt werden.

Publications

• Analyzing Resource Interdependencies in Multi-Core Architectures to Improve Scheduling Decisions. In: Proceedings of the 28th Annual ACM Symposium on Applied Computing, SAC ’13, Seiten 1595– 1602, New York, NY, USA, 2013. ACM
  Busse , Anselm, J An H. Schönherr, Matthias Diener, Gero Mühl und Jan Richling
  (See online at https://doi.org/10.1145/2480362.2480661)
• Estimating System Activity Vectors. Frühjahrstreffen der GI-Fachgruppe Betriebssysteme in Braunschweig, April 2013
  Lagos , Alexandros, Jan H. Schönherr und Jan Richling
  
• TACO: A Scheduling Scheme for Parallel Applications on Multicore Architectures. Scientific Programming, 22(3):223–237, 2014
  Schönherr , Jan H., Ben Juurlink und Jan Richling
  (See online at https://doi.org/10.3233/SPR-140389)
• Energy-efficient Building Blocks for Rack Scale Computing. Herbststreffen der GI-Fachgruppe Betriebssysteme in Augsburg, Oktober 2016
  Alkubaty, Rami und Jan Richling