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diff paper/chapter3.tex @ 48:8d6a0f047d5a
create task in sort bench example
author | Yuhi TOMARI <yuhi@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp> |
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date | Tue, 17 Feb 2015 03:31:37 +0900 |
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--- a/paper/chapter3.tex Mon Feb 16 20:07:21 2015 +0900 +++ b/paper/chapter3.tex Tue Feb 17 03:31:37 2015 +0900 @@ -1,4 +1,4 @@ -\chapter{Ceriumを用いた例題} +\chapter{Cerium を用いた例題} Cerium は様々な例題を含んでいる。本論文では Bitonic Sort、 Word Count、 FFT の3つの例題を扱う。 Bitonic Sort は、ベンチマークをとる際の一般的な例題として選択した。 @@ -13,6 +13,7 @@ 以上3つの例題を用いてベンチマークを行っていく。本論文で使用する各種例題について紹介する。 \section{Bitonic Sort} +\label{sec:about_sort} Cerium Task Manager を使った Sort である。 Bitonic Sort は配列の分割を行い、分割した部分に対して sort を行う。 分割後の Sort には QuickSort を使用している。Task の構成は以下のようになる。 @@ -103,4 +104,83 @@ Input と Output を繰り返し行うと、特に GPU だとボトルネックになってしまう。 このベンチマークで並列度を維持するにはデータ並列実行に対応し、データ依存で並列化を可能にする必要がある。 +\section{Task の生成} +Cerium において並列処理を行う場合、 Task を大量に生成する場合がある。 +WordCount や BitonicSort がそれにあたり、データの分割数分 Task の生成を行う必要がある。 +しかし、そういった場合において一気に Task を生成して実行を行うと著しく性能が低下する。 +起動していなくても Task そのものがメモリを圧迫してしまい、処理速度が低下する。 +Task の生成と実行を並行して行う必要があり、Task は徐々に一定数ごとに生成されるべきである。 +Sort の例題を元に Task の生成について考える。 +Sort の手順は\ref{sec:about_sort}節でも述べたが、 +「乱数列を分割して Sort 」と +「割り当てた範囲の中間から次の範囲の中間までを Sort 」2つの Sort により構成される。 +「乱数列を分割して Sort」を fsort 、 +「割り当てた範囲の中間から次の範囲の中間までを Sort 」を bsort とする。 +2つの Sort の構成を図:\ref{fig:fsort_bsort}に示す。 + +\begin{figure}[htpb] + \begin{center} + \includegraphics[scale=0.7]{./images/fsort_bsort.pdf} + \end{center} + \caption{fsort と bsort} + \label{fig:sort} +\end{figure} + +bsort は fsort の結果に対して Sort を行う。つまりこの2つの Sort 間には依存関係が存在する。 +更にステージが次へ進むと fsort は前のステージの bsort の結果に対して Sort を行うため、 +更に依存関係が存在する。 +例題に関する依存関係を記述しながら、Task を徐々に生成する依存関係も記述するため、 +Task 生成部分は複雑になるという問題がある。 +Sort の例題における依存関係の記述を行う Task を SortSimple とし、ソースコード:\ref{src:sort_dependency}に示す。 + +\begin{lstlisting}[frame=lrbt,label=src:sort_rependency,caption=Sort の例題における依存関係の記述,numbers=left] +static int +sort_start(SchedTask *manager, void *d, void *e) +{ + Sort *s = (Sort*)manager->get_param(0); + long half_num = s->split_num-1; + + for (int i = 0; i < s->split_num-1; i++) { + s->fsort[i] = manager->create_task(QUICK_SORT, + (memaddr)&s->data[i*block_num], sizeof(Data)*block_num, + (memaddr)&s->data[i*block_num], sizeof(Data)*block_num); + + if (i>0 && s->bsort[i-1]) { + s->fsort[i]->wait_for(s->bsort[i-1]); + } + if (i<s->split_num-2 && s->bsort[i]) { + s->fsort[i]->wait_for(s->bsort[i]); + } + } + + HTaskPtr restart = manager->create_task(SortSimple,0,0,0,0); + restart->set_param(0,(memaddr)s); + if (!all) restart->wait_for(s->fsort[0]); + for (int i = 0; i < s->split_num; i++) { + s->fsort[i]->spawn(); + } + if (sort_count == 1) { + // last loop wait for all task + for (int i = 0; i < half_num; i++) { + restart->wait_for(s->bsort[i]); + s->bsort[i]->auto_free(); + } + } + restart->spawn(); + + return 0; +} +\end{lstlisting} + +\begin{itemize} +\item 13行目 : fsort が前のステージの fsort の結果を wait する +\item 16行目 : bsort が fsort の結果に対して wait する +\item 20行目 : SortSimple 内で SortSimple Task を生成する事で再起を行う +\item 23行目 : このループで分割ブロックの分だけ Task を生成している +\item 28行目 : ループの最後は全ての Task が終了するのを待つ +\end{itemize} + +このように例題ごとの依存関係と、Task をブロックで区切って徐々に生成していくための依存関係 +の両方を記述しなければならない。 +Task 間で wait\_for することで依存関係を設定するのではなく、 Data Dependency により依存関係を記述できる事が望ましい。