Heterojen süperbilgisayarlar için iş çizelgeleme

Bu tez, GPGPU veya ekişlemci gibi hızlandırıcıların kullanıldığı heterojen süperbilgisayarlardaki iş çizelgeleme problemini ele almaktadır. Homojen süperbilgisayarlarda, mevcut kaynaklara kullanıcı işlerinin çizelgelenmesi problemi NP-zor sınıfındadır. Heterojen sistemler iş çizelgeleme problemini birleşimsel olarak daha zor yapmaktadırlar. Bu tezde amaçlarımız (i) son teknoloji heterojen süperbilgisayarlar için yeni tür iş çizelgeleme algoritmaları tasarlamak, (ii) bu algoritmaları kullanılmaya hazır açık kaynak kodlu yazılım ekleri olarak gerçekleştirmek ve (iii) bu algoritmaların etkinliğini gerçcek hayat kullanımını öykünerek göstermektir. Heterojen süperbilgisayarlardaki iş çizelgeleme problemini çözmek için dört farklı model önerilmiştir. İlk modelde, topolojiyi dikkate almayan basit bir beraber tahsis etme problemi formülleştirilmiştir. İkinci modelde, problemi bir müzayede problemi olarak ele alıp ve bir boyutlu bir sistem topolojisi varsayarak her iş için otomatik olarak birden fazla teklif yaratılmıştır. Üçüncü modelde, sayı aralıkları kullanarak kaynak istekleri yapabilen şekillendirilebilir işler desteklenmiştir. Dördüncü ve son modelimizde, hiyerarşik şekilde bağlanmış şişman-ağaç topolojisi de dikkate alınmıştır. Tüm bu modeller tam sayı programlama problemi olarak formüle edilip, her çizelgeleme adımında periyodik olarak çözülmektedir. Çizelgeleme algoritmalarının başarımlarını test etmek için daha önceden tanımlanmış olan iş yüklerine ek olarak, heterojen sistemler için daha gerçekçi iş yükleri yaratacak olan kendi iş yükü üreticimiz de geliştirilmiştir. Yapılan testler algoritmalarımızın geleneksel geri dolgulama algoritmalarından sistem kullanımı, ortalama iş bekleme süresi ve/veya iş parçalanması açılarından bakınca daha iyi performans ortaya koyduğunu göstermektedir.