KARAOUI Mohamed

Docteur (ATER, UPMC)
Équipe : ALSOC
Localisation : Jussieu
    UPMC - LIP6
    Boîte courrier 169
    Couloir 24-25, Étage 4, Bureau 417
    4 place Jussieu
    75252 PARIS CEDEX 05
Tel: 01 44 27 54 15, Mohamed.Karaoui (at) nulllip6.fr
Direction de recherche : Alain GREINER
Co-encadrement : WAJSBÜRT Franck

Système de fichiers scalable pour architectures manycores à faible empreinte énergétique

Cette thèse porte sur l’étude des problèmes posés par l’implémentation d’un système de fichiers passant à l’échelle, pour un noyau de type UNIX sur une architecture manycore NUMA à cohérence de cache matérielle et à faible empreinte énergétique. Pour cette étude, nous prenons comme référence l’architecture manycore généraliste TSAR et le noyau de type UNIX ALMOS.
L’architecture manycore visée pose trois problèmes pour lesquels nous apportons des réponses après avoir décrit les solutions existantes. L’un de ces problèmes est spécifique à l’architecture TSAR tandis que les deux autres sont généraux.
Le premier problème concerne le support d’une mémoire physique plus grande que la mémoire virtuelle. Ceci est dû à l’espace d’adressage physique étendu de TSAR, lequel est 256 fois plus grand que l’espace d’adressage virtuel. Pour résoudre ce problème, nous avons profondément modifié la structure noyau pour le décomposer en plusieurs instances communicantes. La communication se fait alors principalement par passage de messages. Le deuxième problème concerne la stratégie de placement des structures du système de fichiers sur les nombreux bancs de mémoire. Pour résoudre ce problème, nous avons implémenté une stratégie de distribution uniforme des données sur les différents bancs de mémoire.
Le troisième problème concerne la synchronisation des accès concurrents. Pour résoudre ce problème, nous avons mis au point un mécanisme de synchronisation utilisant plusieurs mécanismes. En particulier, nous avons conçu un mécanisme lock-free efficace pour synchroniser les accès faits par plusieurs lecteurs et un écrivain.
Les résultats expérimentaux montrent que : (1) l’utilisation d’une structure composée de plusieurs instances communicantes ne dégrade pas les performances du noyau et peut même les augmenter ; (2) l’ensemble des solutions utilisées permettent d’avoir des résultats qui passent mieux à l’échelle que le noyau NetBSD ; (3) la stratégie de placement la plus adaptée aux systèmes de fichiers pour les architectures manycore est celle distribuant uniformément les données.
Soutenance : 28/06/2016
Membres du jury :
M. Brice GOGLIN, Inria Bordeaux Sud-Ouest. [Rapporteur]
M. Vivien QUÉMA, Grenoble Laboratoire LIG [Rapporteur]
M. Pierre SENS, Université Pierre & Marie Curie
M. Fabien CLERMIDY, CEA-Leti
M. Alain GREINER, Université Pierre & Marie Curie
M. Franck WAJSBÜRT, Université Pierre & Marie Curie

Publications 2014-2016

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