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• W3186307946 abstract "El trabajo presentado en esta tesis esta enfocado en un area de estudio denominada computacion paralela. Un sistema paralelo contiene multiples dispositivos o unidades de calculo que pueden operar de forma simultanea. Estos sistemas permiten obtener mejor velocidad de procesamiento a la hora de resolver problemas complejos o de utilizar grandes conjuntos de datos. Esto se consigue descomponiendo el problema o los datos en trozos mas pequenos y ejecutandolos simultaneamente, utilizando, idealmente, todas las unidades de calculo disponibles en el sistema. En un sistema paralelo, tal como un servidor, un cluster, o un supercomputador, pueden coexistir dispositivos y unidades de calculo con diferentes arquitecturas y caracteristicas. Estos sistemas mixtos se denominan sistemas heterogeneos. La programacion productiva y eficiente de estos sistemas continua siendo un problema, dado que cada arquitectura, a menudo, requiere el uso de mecanismos de programacion especificos o de bajo nivel por parte de programadores especializados. El mantenimiento, extension y portabilidad de estos programas es una tarea compleja. Se estan investigando enfoques de alto nivel que sean portables sin comprometer el rendimiento. Una solucion parcial consiste en el uso de bibliotecas especializadas, que los fabricantes desarrollan especificamente para sus arquitecturas, y para dominios o ambitos especificos, tales como el algebra lineal (p. ej. BLAS) o las Transformadas Rapidas de Fourier (tal como FFTW). Otro enfoque, mas generico, consiste en utilizar codigo altamente abstracto para orquestar el flujo de ejecucion de diferentes dispositivos, en combinacion con un conjunto de implementaciones de los mismos algoritmos, cada una de ellas optimizada especificamente para una unica arquitectura. Un sistema de tiempo de ejecucion puede seleccionar y lanzar automaticamente el mas apropiado para cada dispositivo de destino. Un proyecto que utiliza esta idea es el modelo de Controlador.La primera parte de esta tesis propone un mecanismo portable para el modelo de Controlador que abstrae y generaliza las diferentes interfaces de las bibliotecas especificas de fabricante. Proporciona una unica biblioteca de nucleos de funcion que pueden ser lanzados desde el codigo principal del programa mediante una interfaz comun, mezclando bibliotecas especializadas con implementaciones definidas por el usuario de los mismos u otros algoritmos. Internamente, las bibliotecas mas apropiadas son seleccionadas y ejecutadas, en base al tipo de arquitectura del dispositivo de destino. Este enfoque obtiene tanto portabilidad como eficiencia.La segunda parte propone estrategias, que se aplican al modelo de Controlador, para implementar operaciones asincronas, que puedan solapar automaticamente los calculos ejecutados tanto en el sistema anfitrion como en los dispositivos con las transferencias de datos entre ellos. La propuesta utiliza un sencillo analisis de dependencias en tiempo de ejecucion entre las diferentes fases de la aplicacion para introducir de forma transparente la asincronia sin requerir esfuerzo alguno por parte del programador, optimizando y mejorando el rendimiento. Como caso de estudio, se implementa y verifica en el modelo de Controlador extendiendo su soporte a coprocesadores Xeon Phi. Esta tesis presenta avances el camino hacia la obtencion de modelos y herramientas de programacion mas productivos y eficientes para sistemas heterogeneos. Propone soluciones para implementar, de forma portable, tanto soporte para bibliotecas de calculo cientifico, como para introducir operaciones asincronas en tiempo de ejecucion." @default.
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