Laboratoire ID-IMAG INRIA Rhône-Alpes Grenoble http://moais.imag.fr 1
2 Personnel Permanents (7) : Vincent Danjean [MdC UJF] Thierry Gautier [CR INRIA] Guillaume Huard [MdC UJF] Grégory Mounié [MdC INPG] Doctorants (16 +3) : Julien Bernard (ST) Florent Blanchot (ST) Guillaume Dunoyer (DCN, POPART,E-MOTION) Luiz-Angelo Estefanel Lionel Eyraud Feryal-Kamila Moulai (Bull) Samir Jafar Jérémie Allard Hamid-Reza Hamidi Jaroslaw Zola Bruno Raffin [CR INRIA] Jean-Louis Roch [MdC INPG] Denis Trystram [Prof INPG] Clément Menier (MOAIS/MOVI) Jonathan Pecero-Sanchez Laurent Pigeon (IFP) Krzysztof Rzadca Daouda Traore Sébastien Varrette Thomas Arcila Eric Saule Yannick Ngoko
3 Multi-Programmation et Ordonnancement pour les Applications Interactives de Simulation Objectif : Programmation efficace des réseaux virtuels (SMP, grappes et grilles) Applications pour lesquelles la performance est multi-critère et liée au nombre de ressources Adaptation statique à un environnement en évolution graduelle Adaptation dynamique au contexte d exécution : données et réseau virtuel Cible : Applications de simulation, interactives et distribuées calcul acquisition rendu
4 Axes de Recherche Scheduling hétérogéneité, multicritère Algorithmes adaptatifs Polyalgorithme en liaison avec l ordonnancement Contrôle de l exécution Interactivité Contrôle de la latence Logiciel FlowVR Couplage Description et implémentation efficace des synchronisations Logiciel Kaapi
Problématique Moais 5 Multi-échelle : D un petit (SMP) à un grand nombre de ressources (clusters, grilles) Hétérogène (Ex: Grimage et Grid5000) Et aussi systèmes embarqués (MPSoCs) Multi-échelle dynamique : Tolérer l ajout et le retrait de ressources Autonomie: l'application doit s'adapter/interagir avec l'environnement Sécurité : Tolérer les pannes franches Sûreté de fonctionnement (VPN + détection hôtes malicieux) Qualités de service multi-critères : interactivité Compromis temps / espace : temps exécution nombre opérations Garantir les performances : preuves théoriques et expérimentales Algorithmique + Ordonnancement + Programmation
Logiciels : FlowVR et Kaapi Modules : FlowVR Macro-dataflow statique dédié aux applications interactives Boucle: Wait get put... Couplage de codes (parallèles): Intégration de code externes pour applications hétérogènes Graphe FlowVR 6 Tâches : Kaapi Macro-dataflow dynamique: tâche =appel procédure/méthode Adaptabilité : vol de cycles aux données, aux vitesses des machines Tolérance ajout/résilience de ressources FlowVR+Kaapi Graphe Kaapi Des modules FlowVR implantés avec Kaapi Octree parallèle adaptatif pour reconstruction 3D multi-caméras
Adaptativité algorithmique (1) 7 KAAPI Problème à résoudre : f Plusieurs algorithmes (différents) possibles: algo_f 1, algo_f (taille_bloc) 2, algo_f k Adaptivité: choix statique/dynamique en fonction du contexte Chaque algorithme algo_f k est récursif : Adaptation choix de algo_f j pour chaque appel à f algo_f i ( n, ) {. f ( n - 1, ) ; // appels à des. // f ( n / 2, ) ; // sous-problèmes } Contribution: schéma auto-adaptation en distribué/hetérogène avec garantie de performances le calcul progresse tout en permettant de remettre en cause des choix non pertinents. Maîtriser le surcoût dû au choix (Work-first principle)
FlowVR/Adaptativité 8 algorithmique (2) Problème à résoudre : Assurer une qualité de service en termes de latences, fréquences et niveaux de détails FlowVR : Plusieurs «boutons» de réglage: Degré de parallélisme Fréquence Asynchronisme Niveau de détail Approche : calculs statiques sur la base d un état stationnaire moyen + ajustements dynamiques
9 Plateformes GrImage : - 10 cameras Grappe 27 bi-processeurs xeon et opteron Réseau 2x1Gbits/s Mur de 16 projecteurs Icluster 2 : - Reseau Myrinet - 110 bi-processeurs Itanium 2 - Grimage + Icluster 2: liaison 10 Gbits/s Grilles: Ciment, Grid5000 Gros SMP: - 8 Itanimum (bull novascale) - 8 dual-core Opteron (printemps 2006)
Video Grimage 10
Conclusion 11 AHA: projet INRIA-IMAG autour des algorithmes adaptatifs (Gilco, Movi, Arenaire, Lmc, Moais) Mini Symposium Adaptive Algorithms @ SIAM- PP06, February 22-24, 2006, CA. http://moais.imag.fr Flowvr et Kaapi: disponibles en open source