Co-scheduling Amdahl applications on cache-partitioned systems - Inria - Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique Access content directly
Reports (Research Report) Year : 2017

Co-scheduling Amdahl applications on cache-partitioned systems

Abstract

Cache-partitioned architectures allow subsections of the shared last-level cache (LLC) to be exclusively reserved for some applications. This technique dramatically limits interactions between applications that are concurrently executing on a multi-core machine. Consider n applications that execute concurrently, with the objective to minimize the makespan, defined as the maximum completion time of the n applications. Key scheduling questions are: (i) which proportion of cache and (ii) how many processors should be given to each application? In this paper, we provide answers to (i) and (ii) for Amdahl applications. Even though the problem is shown to be NP-complete, we give key elements to determine the subset of applications that should share the LLC (while remaining ones only use their smaller private cache). Building upon these results, we design efficient heuristics for Amdahl applications. Extensive simulations demonstrate the usefulness of co-scheduling when our efficient cache partitioning strategies are deployed.
Les architectures à partitionnement de cache permettent d'allouer des portions du dernier niveau de cache (LLC) exclusivement réservées à certaines applications. Cette technique permet de réduire drastiquement les interactions entre applications qui sont exécutées simultanément sur un machine multi-coeurs. Considérons n applications exécutées simultanément avec l'objectif de minimiser le makespan, défini comme le maximum des temps de complétions parmi les n applications. Les problèmes d'ordonnancement sont les suivants: (i) quelle proportion de cache et (ii) combien de processors doivent être alloués à chaque application. Ici, nous assignons des nombres de processeurs rationnels pour chaque application, pour qu'ils puissent être partagés parmi les applications grâce au multi-threading. Dans ce travail, nous fournissons des réponses aux questions (i) et (ii) pour des applications parfaitement parallèles. Malgré cela, le problème est prouvé être NP-complet, et nous donnons des éléments clés pour déterminer le sous-ensemble des applications qui doivent partager le dernier niveau de cache (tandis que les autres utilisent seulement leur petit cache privée). Basé sur ces résultats, nous développons des heuristiques efficaces pour des profils d'applications généraux. Un ensemble complet de simulations démontre l'utilité de l'ordonnancement concurrent quand les techniques de partitionnement de cache sont mises en place
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Dates and versions

hal-01461157 , version 1 (07-02-2017)

Identifiers

  • HAL Id : hal-01461157 , version 1

Cite

Guillaume Aupy, Anne Benoit, Sicheng Dai, Loïc Pottier, Padma Raghavan, et al.. Co-scheduling Amdahl applications on cache-partitioned systems. [Research Report] RR-9021, Inria. 2017, pp.33. ⟨hal-01461157⟩
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