Direction de recherche : Gilles MULLER

Co-encadrement : SOPENA Julien

Gestion coordonnée de ressources CPU et mémoire sur architectures multicoeurs

Dans cette thèse, nous traitons du problème des ordonnanceurs pour architectures multicœurs en l’abordant sous plusieurs angles: celui de la conception (simplicité et correction), celui de l’amélioration des performances et enfin celui du développement d’ordonnanceurs sur mesure pour une application. En résumé, les contributions présentées sont les suivantes :

• Ipanema, un langage dédié au développement d’ordonnanceurs de processus pour multi-cœur. Nous implémentons également au cœur du noyau Linux une nouvelle abstraction permettant d’ajouter dynamiquement un nouvel ordonnanceur écrit en Ipanema ;
• Une série d’outils de recherche de bogues de performance. Grâce à ces outils, nous montrons que l’ordonnanceur de Linux, CFS, souffre d’un problème lié à la gestion de la fréquence sur les processeurs modernes. Nous proposons une solution à ce problème sous la forme d’un patch soumis à la communauté. Ce patch permet d’améliorer significativement les performances de nombreuses applications ;
• Une modélisation des ordonnanceurs sous forme d’un “feature tree”. Nous implémentons ces fonctionnalités de façon indépendante afin de proposer un nouvel ordonnanceur entièrement modulaire. Cet ordonnanceur modulaire nous permet d’étudier exhaustivement les différentes combinaisons de fonctionnalités ouvrant ainsi la voie au développement d’ordonnanceurs spécifiques à une application donnée.

Publications 2017-2020

• 2020
  • R. Gouicem : “Gestion coordonnée de ressources CPU et mémoire sur architectures multicoeurs”, thèse, soutenance 23/10/2020, direction de recherche Muller, Gilles, co-encadrement : Sopena, Julien (2020)
  • R. Gouicem, D. Carver, J.‑P. Lozi, J. Sopena, B. Lepers, W. Zwaenepoel, N. Palix, J. Lawall, G. Muller : “Fewer Cores, More Hertz: Leveraging High-Frequency Cores in the OS Scheduler for Improved Application Performance”, 2020 USENIX Annual Technical Conference, Boston / Virtual, United States (2020)
  • B. Lepers, R. Gouicem, D. Carver, J.‑P. Lozi, N. Palix, M.‑V. Aponte, W. Zwaenepoel, J. Sopena, J. Lawall, G. Muller : “Provable Multicore Schedulers with Ipanema: Application to Work Conservation”, Eurosys 2020 - European Conference on Computer Systems, Heraklion / Virtual, Greece (2020)
• 2019
  • D. Carver, R. Gouicem, J.‑P. Lozi, J. Sopena, B. Lepers, W. Zwaenepoel, N. Palix, J. Lawall, G. Muller : “Fork/Wait and Multicore Frequency Scaling: a Generational Clash”, 10^th Workshop on Programming Languages and Operating Systems, Huntsville, Canada, pp. 53-59, (ACM Press) (2019)
  • R. Gouicem, J. Sopena, J. Lawall, G. Muller, B. Lepers, W. Zwaenepoel, J.‑P. Lozi, N. Palix : “Understanding scheduler performance : a feature-based approach”, Compas 2019 - Conférence d’informatique en Parallélisme, Architecture et Système, Anglet, France (2019)
• 2018
  • J. Bouron, S. Chevalley, B. Lepers, W. Zwaenepoel, R. Gouicem, J. Lawall, G. Muller, J. Sopena : “The Battle of the Schedulers: FreeBSD ULE vs. Linux CFS”, 2018 USENIX Annual Technical Conference, Boston, MA, United States (2018)
• 2017
  • R. Gouicem, J. Sopena, J. Lawall, G. Muller, B. Lepers, W. Zwaenepoel, J.‑P. Lozi, N. Palix : “Ipanema : un langage dédié pour le développement d’ordonnanceurs multi-coeur sûrs”, Compas 2017: Conférence d’informatique en Parallélisme, Architecture et Système, Sophia Antipolis, France (2017)
  • B. Lepers, W. Zwaenepoel, J.‑P. Lozi, N. Palix, R. Gouicem, J. Sopena, J. Lawall, G. Muller : “Towards Proving Optimistic Multicore Schedulers”, HotOS 2017 - 16^th Workshop on Hot Topics in Operating Systems, Whistler, British Columbia, Canada, pp. 6 (2017)