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Le Laboratoire d'Informatique de Paris 6 L'école d'ingénieurs de l'INT

NON CONFIDENTIEL

Olivier GLÜCK Février-Juillet 1999

Sous l'encadrement de Pr. Alain Greiner (Alain.Greiner@lip6.fr)

L'école d'ingénieurs de l'INT

??????? ??????? Informatique Parallèle et Répartie ????? ??????? Février - Juillet 1999 ????? ??????? Conception d'un système de gestion de tâches pour une machine parallèle Ce?stage?s'inscrit dans le cadre du projet de recherche Multi-PC, qui a démarré en janvier???????sous?la?responsabilité d'Alain GREINER. Il vise la conception et la réalisation

d'une machine parallèle à bas coût dont les noeuds de calcul sont des PCs interconnectés par

un?réseau haut débit. Le?stage?a?consisté en la définition et la réalisation d'un outil d'administration et d'un système de gestion de tâches pour la machine MPC. Deux interfaces permettent d'utiliser les fonctionnalités de ce logiciel : la ligne de commande UNIX et une interface WWW. Ce?logiciel?est?constitué d'exécutables écrits en langage C, de shells UNIX, et de programmes?CGI? interface?and?a?WWW?interface? Je tiens à remercier les enseignants - chercheurs, les thésards, et plus généralement toute l'équipe du département ASIM du LIP6 pour le soutien qu'ils ont pu m'apporter, leur ouverture d'esprit, et leur bonne humeur. Je remercie, en particulier, Alain GREINER pour m'avoir permis d'effectuer ce stage. Je remercie également, de tout coeur, Daniel MILLOT et Philippe LALEVEE (INT) sans qui ce stage n'aurait pas pu se faire. Je les remercie tout autant, pour toutes les démarches qu'ils ont pu entreprendre à mon égard. Enfin, je remercie, plus encore, Alexandre FENYO qui m'a encadré et soutenu tout au long de ce stage. Il a toujours été présent pour m'aider à résoudre mes problèmes tout en me laissant par ailleurs, une très grande autonomie de travail.

I.1 L'

UNIVERSITÉ DE PARIS 69

I.2 L

E LABORATOIRE D'INFORMATIQUE DE PARIS 610

I.3 L

E DÉPARTEMENT ASIM DU LIP6 10

II.1 O

BJECTIF12

II.2 D

ESCRIPTION12

II.3 M

OYENS UTILISÉS12

II.4 E

NCADRANTS12

III.1 A

RCHITECTURE MATÉRIELLE13

III.2 A

RCHITECTURE LOGICIELLE14

III.2.1 Le noyau MPC-OS 14

III.2.2 Les drivers MPC 16

III.2.3 Les démons MPC 17

III.2.4 Les communications via le réseau HSL 17

III.3 L'

ENVIRONNEMENT PVM POUR MPC 18

III.3.1 Architecture générale de PVM-MPC 18

III.3.2 Création des tâches de calcul 19

III.3.3 Initialisation de la machine virtuelle PVM-MPC 20

III.3.4 Compilation d'une application PVM-MPC 20

I.1 L

ES SYSTÈMES DE GESTIONS DE TÂCHES (JMS) 22

I.2 L

ES SYSTÈMES EXISTANTS24

I.3 L'

EXEMPLE DE NQE (NETWORK QUEUING ENVIRONNEMENT)26

II.1 P

OURQUOI UN JMS SPÉCIFIQUE ?27

II.2 L

ES RÈGLES DE FONCTIONNEMENT DU JMS POUR MPC 28

II.2.1 Principe général 28

II.2.2 Les queues29

II.2.3 Le calendrier31

II.2.4 L'exécutif32

II.3 L

ES FONCTIONNALITÉS33

II.3.1 L'utilisateur33

II.3.2 L'administrateur 34

II.4 P

OURQUOI CES CHOIX ?34

III.1 A

RCHITECTURE LOGICIELLE36

III.1.1 Le répertoire MPC-JMS 36

III.1.2 Les différents types de fichiers 38

III.2 A

RCHITECTURE DES FILES D'ATTENTE39

III.3 L'

EXÉCUTIF40

III.4 L

ES UTILISATEURS42

III.5 L

ES FICHIERS DE CONFIGURATION42

III.5.1 Le fichier de configuration générale (??????)42 III.5.2 Le fichier de configuration des queues (config_queues) 44

III.6 Q

UELQUES POINTS TECHNIQUES45

III.6.1 Les librairies45

III.6.2 L'algorithme de tri 48

III.6.3 Les locks48

III.6.4 La sécurité49

IV.1 C

ODE SOURCE D'UNE APPLICATION PVM-MPC 62

IV.1.1 Code de master1.c 62

IV.1.2 Code de slave1.c 63

IV.2 C

OMPILATION D'UNE APPLICATION PVM-MPC 65

II.1 L

ES COMMANDES UTILISATEUR68

II.2 L

ES COMMANDES ADMINISTRATEUR69

III.1 L

ES COMMANDES UTILISATEUR69

III.2 L

ES COMMANDES ADMINISTRATEUR78

FIGURE 1 : DE L'UPMCP6 AU PROJET MPC.............................................................................11

F

IGURE 2 : ARCHITECTURE DE LA MACHINE MPC DU LIP6.......................................................13

F

IGURE 3 : QUATRE CARTES FASTHSL......................................................................................14

F

IGURE 4 : ARCHITECTURE LOGICIELLE DE MPC-OS................................................................15

F

IGURE 5 : CONTENU INITIAL DE /DEV/HSL................................................................................16

F

IGURE 6 : CONNEXIONS RPC METTANT EN JEU LE NOEUD 0......................................................17

F

IGURE 7 : PHILOSOPHIE DE PVM-MPC ...................................................................................18

F

IGURE 8 : ARCHITECTURE GÉNÉRALE DE PVM-MPC..............................................................19

F

IGURE 9 : VU D'ENSEMBLE DES JMS........................................................................................25

F

IGURE 10 : LES COMPOSANTS DU JMS POUR MPC..................................................................28

F

IGURE 11 : LES FILES D'ATTENTE DU JMS...............................................................................29

F

IGURE 12 : LE CALENDRIER.....................................................................................................31

F

IGURE 13 : L'EXÉCUTIF...........................................................................................................32

F

IGURE 14 : ARBORESCENCE DU JMS-MPC..............................................................................37

F

IGURE 15 : LES SOURCES DU JMS............................................................................................38

F

IGURE 16 : ELÉMENT D'UNE FILE D'ATTENTE..........................................................................39

F

IGURE 17 : ALGORITHME DE L'EXÉCUTIF.................................................................................41

F

IGURE 18 : LE FICHIER CONFIG................................................................................................43

F

IGURE 19 : LE FICHIER DE CONFIGURATION DES QUEUES.........................................................44

F

IGURE 20 : LE FICHIER CALENDRIER........................................................................................44

F

IGURE 21 : COUCHES DU SYSTÈME PVM.................................................................................58

F IGURE 22 : CRÉATION ET INITIALISATION D'UNE TÂCHE PVM SUR LA MACHINE MPC............59 F

IGURE 23 : UN EXEMPLE DE COMMUNICATION MAÎTRE-ESCLAVE............................................60

F IGURE 24 : PROTOCOLE DE CONNEXION HSL ENTRE 2 TÂCHES ESCLAVES..............................61 F

IGURE 25 : LE RÉPERTOIRE MPC-JMS SUR LES NOEUDS DE CALCUL........................................67

F

IGURE 26 : COMMANDES UTILISATEUR....................................................................................68

F

IGURE 27 : COMMANDES ADMINISTRATEUR............................................................................69

F

IGURE 28 : PAGE D'ACCUEIL DU JMS......................................................................................70

F

IGURE 29 : MENU UTILISATEUR DU JMS .................................................................................70

F

IGURE 30 : INSÉRER UNE APPLICATION DANS UNE FILE............................................................71

F

IGURE 31 : RÉSULTAT DE L'INSERTION....................................................................................72

F

IGURE 32 : SUPPRIMER UNE APPLICATION D'UNE QUEUE.........................................................72

F

IGURE 33 : TUER SON APPLICATION.........................................................................................73

F

IGURE 34 : ETATS DES FILES D'ATTENTE.................................................................................74

F

IGURE 35 : ETAT DU CALENDRIER............................................................................................74

F

IGURE 36 : DEVENIR L'UTILISATEUR PRIVILÉGIÉ.....................................................................75

F

IGURE 37 : VOIR SI UNE APPLICATION EST EN COURS D'EXÉCUTION........................................75

F

IGURE 38 : TESTER L'APPLICATION EN COURS D'EXÉCUTION...................................................76

F

IGURE 39 : LISTE DES DÉMONS ET DRIVERS.............................................................................77

F

IGURE 40 : MENU ADMINISTRATEUR.......................................................................................78

F

IGURE 41 : VIDER UNE FILE D'ATTENTE...................................................................................79

F

IGURE 42 : REDÉMARRER LES NOEUDS DE CALCUL...................................................................79

F

IGURE 43 : CONFIGURER LES FILES D'ATTENTE.......................................................................80

F

IGURE 44 : CONFIGURER LE CALENDRIER................................................................................81

F

IGURE 45 : DEVENIR UN UTILISATEUR.....................................................................................81

Chapitre I :

Introduction et contexte du stage

I.1 L'

UNIVERSITÉ DE PARIS 69

I.2 L

E LABORATOIRE D'INFORMATIQUE DE PARIS 610

I.3 L

E DÉPARTEMENT ASIM DU LIP6 10

II.1 O

BJECTIF12

II.2 D

ESCRIPTION12

II.3 M

OYENS UTILISÉS12

quotesdbs_dbs35.pdfusesText_40