Argo : un framework per il monitoring e la riconfigurazione di applicazioni in architetture multiprocessore

This thesis describes a new framework, called ARGO, aimed at simplifying applications design flow enabling developers to define with a minimum effort their own applications goals and making achieve them. ARGO defines the concept of goal of an application and, according to its value, it manages at run-time the execution flow of the application itself. The introduction of goals allows to have an accurate control of the application and an improvement of the global system perfomance after an preliminary analysis of the application has taken place. Our design flow is mainly composed of two different phases: the former is made at design-time and consists in a detailed characterization of the application through Design Space Exploration (DSE), the latter consists of run-time techniques, based on the information gathered at design-time and from the current environment. This approach allows to decouple the analysis phase from the run-time management, hence minimising the control overhead. Developers can define their applications goals and then let the framework manage them, without the need of their intervention. This feature leads to a benefit in the process of software developement and run-time management.

Questo lavoro di tesi descrive un nuovo framework, ARGO, sviluppato per semplificare il ciclo di sviluppo di un’applicazione introducendo la gestione a run-time della stessa in modo quasi trasparente. Il framework definito introduce il concetto di goal di un’applicazione ed in base ad esso gestisce a tempo d’esecuzione l’evolversi dello stato dell’applicazione stessa. L’introduzione del concetto di goal permette un controllo preciso dell’applicazione e un miglioramento delle performance globali del sistema a fronte di un’analisi iniziale dell’applicazione. Il flusso di progettazione delle applicazioni interfacciate con ARGO si divide in due fasi principali. La prima fase si occupa della caratterizzazione dell’applicazione attraverso diverse tecniche a design-time come ad esempio quella della Design Space Exploration (DSE). La seconda fase richiede uno sforzo minimo da parte del programmatore per l’interfacciamento tra l’applicazione e il framework. Essa permette di valutare a run-time, grazie all’Application-Specific Run-Time Manager e alle informazioni ricavate dalla precedente analisi, l’esecuzione dell’applicazione in relazione ai goal definiti. L’approccio utilizzato permette di disaccoppiare la fase di analisi dalla gestione a run-time minimizzando quindi l’overhead di controllo. Lo sviluppo del framework con l’architettura appena descritta permette al programmatore di definire un goal da rispettare e di disinteressarsi della gestione a run-time dell’applicazione. Questo porta ad ovvi benefici per il ciclo di sviluppo dell’applicazione stessa e per la sua gestione.