Prestandaisolering växer fram som ett krav för applikationer med hög prestanda (HPC), särskilt som HPC-arkitekturer vänder sig till in situ-databehandlings- och applikationssammansättningstekniker för att öka systemgenomströmningen. Dessa tillvägagångssätt kräver samlokalisering av olika arbetsbelastningar på samma beräkningsnod, var och en med olika resurs- och körtidskrav. I detta dokument hävdar vi att dessa arbetsbelastningar inte effektivt kan hanteras av ett enda operativsystem/körtid (OS/R). Därför presenterar vi Pisces, en systemprogramvara arkitektur som möjliggör samexistens av flera oberoende och helt isolerade OS / Rs, eller enklaver, som kan anpassas för att möta de olika kraven för nästa generation HPC arbetsbelastningar. Varje enklav består av en specialiserad lättviktig OS cokernel och körtid, som är kapabel att självständigt hantera partitioner av dynamiskt tilldelade hårdvaruresurser. I motsats till andra co-kernel metoder, i detta arbete anser vi prestandaisolering vara ett primärt krav och presentera en ny co-kernel arkitektur för att uppnå detta mål. Vi presenterar vidare en uppsättning designkrav som är nödvändiga för att säkerställa prestandaisolering, inklusive: (1) eliminering av systemöverskridande beroenden, (2) internaliserad hantering av I/O, (3) begränsning av korsklavkommunikation till explicita delade minneskanaler, och (4) användning av virtualiseringsteknik för att tillhandahålla saknade OS-funktioner. Implementeringen av Pisces co-kernel arkitektur bygger på Kitten Lightweight Kernel och Palacios Virtual Machine Monitor, två system programvaruarkitekturer som utformats särskilt för HPC-system. Slutligen kommer vi att visa att lätta isolerade co-kärnor kan ge bättre prestanda för HPC-applikationer, och att isolerade virtuella maskiner även kan prestera bättre inhemska miljöer i närvaro av konkurrerande arbetsbelastningar.
Pisces Co-Kernel REF behandlar prestandaisolering som sitt primära mål och kan partitionera hårdvara mellan enklaver, eller isolerade OS/Rs som kan involvera olika specialiserade OS-kärnor.
Achieving Performance Isolation with Lightweight Co-Kernels
{'venue': "HPDC '15", 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}