Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Ce mémoire de recherche présente une méthode d'évaluation du potentiel de concurrence contenu dans des applications scientifiques programmées en FORTRAN et ayant été écrites en vue d'une exécution séquentielle sur un ordinateur conventionnel. Cette évaluation cherche à déterminer l'impact des coûts de communication ainsi que le nombre maximal de processeurs à utiliser afin d'exécuter le plus rapidement possible une application scientifique sur un système parallèle ayant une architecture donnée. Trois classes d'architectures multi-ordinateurs ont fait l'objet d'une étude particulière, à savoir: les architectures hypercubes, en grille et à bus simple.

Un logiciel s'inspirant des techniques d'insertion de moniteurs utilisées pour obtenir des statistiques concernant les programmes exécutés sur des ordinateurs conventionnels, a été élaboré. Celui-ci permet d'établir, durant l'exécution de ces programmes, le parallélisme maximal pouvant être obtenu avec ou sans contraintes, telles que le nombre de processeurs et le coût d'une communication, et ce, en fonction de l'architecture choisie. Cet outil s'appelle OSASMO, qui est l'acronyme de: Outil de Simulation Architecturale pour Systèmes Multi-Ordinateurs permet donc l'analyse automatique de n'importe quelle application écrite en FORTRAN standard.

Dix applications scientifiques connues ont été analysées à l'aide de l'outil logiciel. Plus de 700 simulations ont été exécutées afin d'obtenir une vue d'ensemble de tous les facteurs intervenant dans l'exécution d'un programme parallèle. Plusieurs simulations confirment certains résultats expérimentaux observés par d'autres chercheurs. De plus, plusieurs autres résultats d'importance pour les utilisateurs et les concepteurs de systèmes parallèles sont présentés. La conclusion la plus intéressante de ce travail est que, généralement, peu de processeurs sont nécessaires pour réaliser l'exécution parallèle optimale d'applications scientifiques.