GATOR. A game theory approach to resource allocation for heterogeneous CPUs

In literature, several state-of-the-art works exploited Game Theory as an approach to solve the resource allocation problem in distributed systems. In this thesis, we propose to use this theory also for heterogeneous platforms with different types of computational units. By creating two resource allocation policies based on congestion games and double auctions games, and by integrating them on BarbequeRTRM software, we show their benefits in terms of performance and other metrics, such as energy and power. We check the above-mentioned policies with a simulation and an experimental evaluation phases: in the former, we study their execution time and their solution optimality from a theoretical standpoint, in the latter, a set of metrics, including power and energy, are measured directly on a real system. We explored numerous scenarios, by using well-known benchmarks. From the results of the experimental campaign, we discussed how to tune the parameters of the two policies and their advantages.

In letteratura, molti lavori dello stato dell'arte hanno sfruttato la teoria dei giochi come approccio per risolvere il problema di allocazione delle risorse nei sistemi distribuiti. In questa tesi, proponiamo l'utilizzo di questa disciplina matematica anche nelle piattaforme eterogenee con differenti tipologie di unità computazionali. Attraverso la creazione di due politiche di allocazione delle risorse basate sui giochi di congestione e sui giochi a doppia asta e grazie alla loro integrazione sul software di BarbequeRTRM, mostriamo i loro vantaggi in termini di performance e di altre metriche, come l'energia e la potenza. Testiamo le suddette politiche con una fase di simulazione e una fase di valutazione sperimentale: nel primo, studiamo il loro tempo d'esecuzione e l'ottimalità della loro soluzione da un punto di vista teorico e, nel secondo, un insieme di metriche, tra cui potenza ed energia, sono misurate direttamente su un sistema reale. Abbiamo esplorato numerosi scenari, utilizzando ben conosciuti benchmarks. Dai risultati della campagna sperimentale, abbiamo discusso della tecnica per regolare i parametri delle due politiche e dei loro vantaggi.