Article pp.7-9 du Vol.34 n°1-2 (2015)

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DITORIAL

Depuis 2013, la conférence Compas regroupe les communautés universitaires et industrielles francophones autour des thématiques du parallélisme, de l’architecture et des systèmes informatiques. Cette conférence est issue du regroupement sous une identité unique de plusieurs conférences organisées depuis de nombreuses années autour de ces thématiques – Renpar, Sympa et CFSE –. Ces conférences étaient depuis longtemps déjà organisées de manière conjointe afin d’établir des discussions et des rapprochements entre ces communautés proches et ces thématiques complémentaires. Leur regroupement sous le nom de Compas est l’aboutissement de ce processus de rapprochement. La deuxième édition de Compas s’est tenue en avril 2014 en Suisse romande, au bord du lac de Neuchâtel, organisée par l’institut d’informatique de l’université de Neuchâtel. À la suite de cet évènement qui a réuni plus de 130 personnes, le comité de pilotage de la conférence en collaboration avec les trois présidents du comité de programme a souhaité proposer un aperçu en français de la recherche conduite autour des domaines du parallélisme, de l’architecture et des systèmes, sous la forme d’une édition spéciale de la revue Technique et science informatiques (TSI).

Parmi les contributeurs à la conférence, plusieurs ont été sélectionnés pour la qualité de leurs résultats et la clarté de leur présentation, et invités à proposer un article pour TSI. Chaque article a été évalué avec le même processus qu’une contribution classique à la revue TSI. Tous ont fait l’objet d’une révision validée par les évaluateurs, certains nécessitant deux révisions pour atteindre les niveaux de clarté et de contenu attendus. Au total, ces huit articles proposés au lecteur reflètent la diversité et le dynamisme de la recherche en France et dans les pays voisins autour de l’architecture, du parallélisme et des systèmes. Ils couvrent des sujets aussi variés que complémentaires, comme l’architecture des réseaux de communication pour processeurs à grand nombre de cœurs et la simulation efficace de tels processeurs, les mécanismes de synchronisation passant à l’échelle pour ces processeurs mais aussi pour un contexte de système réparti, la gestion efficace de systèmes virtualisés que ce soit pour la communication entre machines virtuelles ou la gestion efficace de leur mémoire mutualisée, ou enfin la compréhension du comportement des applications afin d’évaluer l’impact des grandes échelles sur leur comportement, que ce soit dans un contexte de calcul à haute performance ou dans celui des jeux vidéos massivement multijoueurs.

L’article, « Un réseau sur puce RF reconfigurable dynamiquement pour les many-cœurs », d’Alexandre Brière, Julien Denoulet, Andrea Pinna, Bertrand Granado, et François Pêcheux présente l’utilisation d’un réseau de communication sur puce utilisant la radio fréquence (RF), qui offre d’importants gains en bande passante, une réduction de la latence des communications ainsi que des possibilités de reconfiguration dynamique qui permettent d’adapter la structure du réseau de communication aux besoins. Ces travaux considèrent ainsi les besoins actuels et futurs des architectures composées de nombreux cœurs de calcul, et permettent d’envisager des avancées importantes notamment dans la gestion de caches

Cet article des Editions Lavoisier est disponible en acces libre et gratuit sur tsi.revuesonline.com

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cohérents grâce à la possibilité d’effectuer des opérations de diffusion à bas coût comparativement aux approches classiques.

Dans leur contribution « Optimisation des transferts de données inter-domaines au sein de Xen », Sébastien Frémal, Michel Bagein et Pierre Manneback s’intéressent à l’efficacité des communications dans les systèmes de calcul à haute performance utilisant la virtualisation. Cette technologie, aujourd’hui massivement répandue, ajoute une couche de complexité qui, combinée à l’augmentation du différentiel de performance entre mémoire et processeurs, peut avoir un impact important sur la performance des systèmes y faisant appel. L’article s’intéresse à l’optimisation des transferts de données entre machines virtuelles utilisant l’hyperviseur Xen, et utilise des solutions ne demandant que peu, voire pas, de copies de données entre machines virtuelles, améliorant sensiblement la performance des transferts par rapport aux solutions précédentes.

L’article « GECOS : Mécanisme de synchronisation passant à l’échelle à plusieurs lecteurs et un écrivain pour structures chaînées » de Mohamed Lamine Karaoui, Quentin Meunier, Franck Wajsbürt et Alain Greiner propose un mécanisme nommé GECOS permettant d’améliorer sensiblement le passage à l’échelle des accès concurrents entre plusieurs lecteurs et un unique écrivain à des structures chaînées, telles que des listes, des graphes ou des arbres. Ces structures et ce mode d’accès à plusieurs lecteurs et un seul écrivain se retrouvent dans un grand nombre de systèmes et d’applications. La question de leur passage à l’échelle alors que le nombre de cœurs disponibles dans les processeurs ne cesse d’augmenter, est critique. La solution proposée par les auteurs est une approche efficace, qui se compare favorablement aux solutions précédemment proposées.

Jonathan Lejeune, Luciana Arantes, Julien Sopena et Pierre Sens présentent dans leur article « Allouer efficacement des ressources dans un environnement distribué » les résultats de leurs travaux portants sur la gestion des accès concurrents à des ressources partagées. Ce thème est lié à celui de l’article précédent, mais le contexte est différent car il s’agit là d’un environnement réparti. Plus spécifiquement, l’article considère le problème de l’exclusion mutuelle, qui demande de gérer les accès exclusifs à des ressources partagées. La solution proposée par les auteurs présente deux avantages importants par rapport aux solutions existantes : elle ne nécessite pas de connaître a priori les conflits pouvant se produire entre les différentes opérations effectuées par les processus, et elle ne pose pas les problèmes de passage à l’échelle des solutions fondées sur l’utilisation d’un unique verrou global.

L’article « Conception et évaluation d’un système de cache réparti adapté aux environnements virtualisés » de Maxime Lorrillere, Julien Sopena, Sébastien Monnet et Pierre Sens présente une solution originale et réactive au problème de l’allocation de mémoire entre machines virtuelles au sein d’une même machine physique, en s’intéressant en particulier au cache de pages, employé de manière intensive par certaines charges utilisant beaucoup le disque. Les auteurs proposent un mécanisme de cache réparti, où les machines virtuelles peuvent à la demande prêter ou acquérir une partie de la mémoire allouée aux autres machines virtuelles et

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Introduction 9

ainsi augmenter l’espace disponible pour leur cache de pages. Les résultats montrent une meilleure réactivité que les techniques de ballooning utilisées habituellement.

Fabien Rozar présente son étude « Passage à l’échelle mémoire et impact des allocations dynamiques dans l’application GYSELA » qui s’intéresse à l’impact d’une augmentation du nombre de processeurs couplée à la réduction de la taille de la mémoire disponible par processeur, pour une application de calcul haute performance. En particulier, Fabien Rozar s’intéresse au problème de la réduction du pic mémoire, et pour cela évalue expérimentalement le comportement mémoire de l’application lorsque de très grands maillages – et donc potentiellement un grand nombre de processeurs – sont utilisés. Ces travaux ont un intérêt général pour les concepteurs d’applications haute performance, mais aussi pour les concepteurs des systèmes et des machines les supportant.

L’article « Simulation native basée sur le support matériel à la virtualisation : cas des systèmes many-cœurs spécifiques » de Guillaume Sarrazin, Nicolas Fournel, Patrice Gerin et Frédéric Pétrot s’intéresse au problème de la simulation efficace des processeurs à très grand nombre de cœurs. La simulation par interprétation des instructions ne passant pas à l’échelle, les auteurs proposent d’étendre des mécanismes de simulation native assistés par le support matériel à la virtualisation, ce qui permet des gains de performance significatifs pour la simulation fonctionnelle des processeurs à grand nombre de cœurs.

Enfin, Maxime Véron, Olivier Marin et Sébastien Monnet présentent un article intitulé « Étude des services de matchmaking dans les jeux multijoueurs en ligne.

Récupérer des traces d’utilisateurs pour améliorer l’expérience de jeu ». La conception de services répartis avec un grand nombre d’utilisateurs et des contraintes de qualité de service bénéficie grandement d’une connaissance de la charge reçue par ce service. Cette charge peut être collectée sous forme de traces au niveau serveur. Les jeux vidéo en ligne sont des services particulièrement populaires et exigeants. Cette étude montre comment la collection de traces peut améliorer la compréhension de l’expérience utilisateur et guider les choix de conception du système supportant le service.

J’adresse mes chaleureux remerciements aux auteurs, aux évaluateurs ainsi qu’aux membres du comité de programme de Compas et particulièrement à ses présidents Pascal Felber, Laurent Philippe et Arnaud Tisserand pour leur travail et leur aide lors de la conception de ce numéro spécial.

ÉTIENNE RIVIÈRE

Université de Neuchâtel

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