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2007-11-08T13:04:37Z

Nova página: Encaminhamento do trabalho: * Externo * definição de comunicações ponto-a-ponto não-bloqueantes (recepção com esperas por futuros) * interação e interface com Scalapack (...

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Encaminhamento do trabalho:

* Externo
* definição de comunicações ponto-a-ponto não-bloqueantes (recepção com esperas por futuros)
* interação e interface com Scalapack (tratamento das matrizes e operações)
* estruturas tridimensionais (contêineres, topologias, modos de distribuição)
* tratamento de malhas não estruturadas (deveria ser vinculado a um projeto)
* introdução do conceito de tarefas e balanceadores de carga (utilização com Integrade)
* procura por benchmarks para testes de ferramentas como o OOPS (?)

* Interno
* refatoração de Group (provavel divisão da classe em Group e CommunicatorWrapper, algo assim)
* refatoração de DistributionBlocked (melhoria na implementação de um dos métodos)
* extensão das modificações nas reduções (algumas alterações não foram feitas para todas as operações)
* análise das classes e suas relações para utilizar padrões de projeto
* definir operações de reduções para derivados de Sendable
* manter testes
* classes e métodos foram introduzidos sem documentação do Doxygen

* a respeito da aplicação de dinâmica molecular
* modificar a implementação atual para comunicação de vetores de coordenadas, e com isso eliminar várias comunicações pequenas.
* refatorar o Main::executeOn com extract tudo (antes manter testes)
* modificar a implementação de Sendable::pack e Sendable::unpack
* verificar a possibilidade e executar novos testes em paralelo para a nova versão

Poderia ainda verificar a documentação já existente de Fortress e X10 para analisar o desenvolvimento de linguagens projetadas para aplicações científicas. Para outros encaminhamentos, deveria ser feito um levantamento de (novas) ferramentas relacionadas (até de antigas, como o KeLP e o Overture)

* Workshop on Programming Models for Grid Computing deadline 10/12/2006
* SugarLoafPLoP deadline 29/12/2006
* SBRC 2007 - VI Salão de Ferramentas deadline 12/02/2007

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* até 17/10: discutir com o Fabio o encaminhamento dos trabalhos, já tendo verificado com o Walter a aplicação de caminhos.

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Proposta/Cronograma do Fabio de Plano de Trabalho:

* até 22/9: apresentar seminário de 2 horas explicando em detalhes a arquitetura e implementação do OOPS e apresentando aplicação de dinâmica e desempenho (incluindo todas as versões (mais OO, menos OO). Não se esquecer de apresentar o mecanismo de envio de objetos.

* também até 22/9: inserir o código no Eclipse CDT.

* até 29/9: escrever documento de umas 6 páginas apresentando trabalhos relacionados, ressaltando diferenças com o OOPS e apontando oportunidades de contrinuições originais do OOPS.

* em 10/10: seminário apresentando
* nova implementação do Sendable (idéia do Walter)
* novos experimentos
* cada ponto ser média de 5 execuções
* usar barras verticais para mostrar desvio padrão
* separar um gráfico para MPIxOOPS gather e outro para reduce
* overhead com a sobrecarga em porcentagem (média e desvio padrão)
* código da aplicação refatorado com:
* replace name
* Extract Method (ler no livro Refactoring da biblioteca)

* até 11/10: definir todas as funcionalidades adicionais que gostaríamos de oferecer aos usuários do OOPS e incluir uma estimativa do trabalho necessário para implementar cada uma destas funcionalidades. Incluir no XPlanner.

* até 13/10: fazer um planejamento completo de todas as tarefas a serem implementadas, suas respectivas prioridades e separação em fases de desenvolvimento (versões do OOPS).

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O objetivo inicial do OOPS é o de fornecer uma ferramenta para auxiliar a programação científica paralela. Esta ferramenta utiliza passagem de mensagens como modelo de programação paralela, e encapsula aspectos complexos de bibliotecas de passagem de mensagens, tais como o MPI, que é um padrão de biblioteca de passagem de mensagens bastante utilizado. Uma premissa é que o OOPS não adicione grande sobrecarga em relação a uma execução usando MPI diretamente, visto que a escolha pela programação paralela advém da necessidade de desempenho. Ainda não existe um consenso a respeito de quais técnicas são relevantes e nem sobre qual o nível de abstração que esse tipo de ferramenta deve fornecer. O que se propõe é um framework que se situa em uma posição intermediária no nível de envolvimento do programador da aplicação paralela: este deve se envolver com o paralelismo usando seu discernimento nas escolhas das estruturas mais apropriadas à sua aplicação, mas não se envolve diretamente nos seus detalhes de implementação. O OOPS utiliza processadores virtuais que podem ser organizados em grupos; fornece topologias de comunicações, contêineres distribuídos, modos de distribuição dos contêineres, possiblidade de comunicação de objetos, e intertopologias para comunicações entre grupos distintos de processadores.

Uma área desafiante para a programação paralela é a execução em grades computacionais. Com o uso das grades algumas características de programação paralela devem ser consideradas com maior peso, tais como, localidade dos dados/execução, latência nas comunicações, granulosidade das tarefas paralelas. Para satisfazer essas novas exigências, se faz apropriada a proposta de novos modelos de programação paralela para cobrir esses aspectos. A decisão de projeto do OOPS de manter o paralelismo explícito, possibilita que esses aspectos de localidade e granulosidade sejam tratados diretamente pelo programador, possibilitando que melhores resultados sejam alcançados.

ToDo:

Existem alguns pontos de especificações do OOPS que devem ser (re)definidos. Por exemplo,

# todos os resultados de reduções poderiam ser mantidas em todos os processadores envolvidos (resolveria algumas questões de implementação),
# definição de comunicações ponto-a-ponto não-bloqueantes (nesse ponto poderia ser verificada inclusive a recepção com esperas por futuros),
# separação da classe Group em duas (um grupo e um comunicador, este último para encapsular um comunicador MPI para ser utilizados pelas topologias e outras classes de comunicação) e reorganização de dependências (essa classe de comunicador é um wrapper para o MPI? verificar os padrões GoF),
# definir a extensão do uso direto do MPI pelas classes do OOPS,
# reimplementação de alguns métodos de DistributionBlocked,
# verificar a implementação das operações de recuções e distribuição/coleta usando as classes Sendable (talvez seja importante definir operações para atuar nesse caso),
# definição a respeito dos métodos de comunicação coletiva (ex. gather, gatherv, opções com all, ...) verificar quais aspectos podem ser definidos apenas com os parâmetros.

A página do OOPS deve ser (continuamente) melhorada: http://appl.ifsc.usp.br/oops . Deve ser disponibilizado o src do OOPS.

Teste de MPI sobre o Integrade e subsequente teste de OOPS sobre o Integrade. (verificar o mpich g2, o que existe para lam) Executar a aplicação de dinâmica molecular sobre o Integrade para averiguar o desempenho obtido.

Verificação das estruturas 3D que deveriam ser introduzidas para tratar do problema de imagens médicas (contêineres, distribuições, topologias) e a adequação de paralelismo para esta aplicação.

Estudo de paradigmas de programação paralela para grade. Proposta de novas estruturas para o OOPS que possam lidar com as necessidades impostas pela computação na grade, modelando o modelo de programação proposto.

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Cronograma

* Até 12/9 - Elaborar plano de trabalho

Este plano de trabalho deve responder as questões levantadas em:

http://www.ime.usp.br/~kon/ResearchStudents/dout-quest.html

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OOPS - Histórico de revisão

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