Communication Coroutines for Parallel Program Using SW26010 Many Core Processor

• Autorzy: Ajit Singh

Warianty tytułu

Komunikacja między korutynami dla programu równoległego z wykorzystaniem wielordzeniowego procesora SW26010

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Communication between parallel programs is an indispensable part of parallel computing. SW26010 is a heterogeneous many-core processor used to build the Sunway Taihu Light supercomputer which is well suited for parallel computing. There is the designing and implementing of a coroutine scheduling system on the SW26010 processor to improve its concurrency, and it is very important and necessary that communication between coroutines for the coroutine scheduling system is achieved in advance. Therefore, this paper proposes a communication system for data and information exchange between coroutines on the SW26010 processor which contains the following parts. The designing and implementation of a producerconsumer mode channel communication based on ring buffer, and designing a synchronization mechanism for the condition of multi-producer and multi-consumer based on different atomic operations on MPE (management processing element) and CPE (computing processing element) of SW26010. There is also the designing of a wake-up mechanism between the producer and the consumer, which reduces the waiting time of the program for communication. The testing and analysis of the performance of a channel with different numbers of producers and consumers, leads to the conclusion that when the number of producers and consumers increases, performance of the channel will decrease(original abstract)

Komunikacja między programami równoległymi jest nieodzowną częścią obliczeń równoległych. SW26010 to heterogeniczny, wielordzeniowy procesor używany do budowy superkomputera Sunway Taihu Light, który jest dobrze przystosowany do obliczeń równoległych. Aby zaprojektować i wdrożyć korutyny na procesorze SW26010 i poprawić jego współbieżność, bardzo ważne i konieczne jest osiągnięcie komunikacji między korutynami. Dlatego w niniejszej pracy zaproponowano system komunikacyjny do wymiany danych i informacji pomiędzy korutynami na procesorze SW26010, który składa się z następujących części: projektu i implementacji komunikacji kanałowej w trybie producent-konsument na podstawie buforu pierścieniowego oraz mechanizmu synchronizacji dla stanu multiproducent i multikonsument, bazującego na różnych operacjach atomowych na MPE (management processing element) i CPE (computing processing element) procesora SW26010. Zaprojektowano również mechanizm budzenia pomiędzy producentem i konsumentem, który redukuje czas oczekiwania programu na komunikację. W wyniku przeprowadzonych testów i analizy wydajności kanału przy różnej liczbie producentów i konsumentów, wyciągnięto wniosek, że przy zwiększeniu liczby producentów i konsumentów wydajność kanału będzie spadać.(abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Computer programs

PL

Programy komputerowe

• Czasopismo: Intercathedra
• Rocznik: 2020
• Numer: nr 44(3)
• Strony: 157--164

Twórcy

autor

Ajit Singh

• Patna Women's College, India

Bibliografia

• Bailes, P.A. (1985). A low-cost implementation of coroutines for c. Softw. Pract. Exp., 15(4), 379-395.
• Bergauer, H., Jeitler, M., Kulka, Z., Mikulec, I., Neuhofer, G., ..., Taurok, A. (1996). A 1-ghz flash-adc module for the tagging system of the cp-violation experiment na48. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., 373(2), 213-222. https://doi. org/10.1016/0168-9002(95)01521-3
• Duan, X., Xu, K., Chan, Y., Hundt, C., Schmidt, B., ..., Liu, W. (2017). S-Aligner: Ultrascalable Read Mapping on Sunway Taihu Light. IEEE International Conference on Cluster Computing. IEEE.
• Fang, J., Fu, H., Zhao, W., Chen, B., Yang, G. (2017). swDNN: A Library for Accelerating Deep Learning Applications on Sunway TaihuLight. 2017 IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium (IPDPS) (pp. 615-624). Orlando: IEEE. https://doi.org/10.1109/ IPDPS.2017.20
• Feldman, S., Dechev, D. (2015). A wait-free multi-producer multi-consumer ring buffer. Acm Sigapp Applied Computing Review, 15(3), 59-71.
• Fu, H., Liao, J., Yang, J., Wang, L., Song, Z., ..., Yang, G. (2016). The sunway taihulight supercomputer: system and applications. Sci. China Inf. Sci., 59(7), 072001 (2016). https:// doi.org/10.1007/s11432-016-5588-7
• He, Z. (2012). On algorithm design and programming model for multi-threaded computing. Dissertations & Theses Gradworks.
• Hui-Ba, L.I., Yu-Xing, P., Xi-Cheng, L.U. (2008). A programming pattern for distributed systems. Computer Engineering & Science.
• Michael, M.M. (2003). CAS-Based Lock-Free Algorithm for Shared Deques. Euro-par Parallel Processing, International Euro-par Conference, Klagenfurt, Austria, August. DBLP, 651-660.
• Pauli, W., Soffa, M.L. (1980). Coroutine behaviour and implementation. Softw. Practi. Exp., 10(3), 189-204.
• Wang, X., Liu, W., Xue, W., Wu, L. (2018). swSpTRSV: a fast sparse triangular solve with sparse level tile layout on sunway architectures. In: PPoPP '18: Proceedings of the 23rd ACM SIGPLAN Symposium on Principles and Practice of Parallel Programming Acm Sigplan Symposium (pp. 338- 353). New York: Association for Computing Machinery. https://doi.org/10.1145/3178487.3178513
• Xu, X., Li, G. (2012). Research on coroutine-based process interaction simulation mechanism in c++. Asia Sim., 3, 178-187.
• Zhangdun, T., Shuyu, C., Yao, L. (2012). Research and implementation of high-performance ring buffer. Computer Engineering, 38(8), 228-231.