Gestió i desenvolupament d'un conjunt comprensiu de pràctiques per les assignatures de sistemes operatius

En aquest projecte s'ha desenvolupat un entorn repositori de pràctiques per a emmagatzemar i donar una eina de control del material docent que es disposa. El desenvolupament dels mòduls del sistema s'han realitzat després de contemplar els diferents rols que existeixen dintre dels membres del personal docent, sent aquest becaris o professors. Atès que el personal destinat a l'ensenyament està sotmès a un alt grau de rotacions aquest sistema intentarà ser un punt de trobada de totes les seves aportacions, ajudant així la tasca d'avaluació i explicació de les pràctiques. L'estudi d'un nou ventall de pràctiques ha permès conèixer un nou entorn de treball, que ofereix camps no tractats fins al moment a través de la implantació d'un sistema operatiu simulat per sobre del sistema operatiu Linux.

RADIC II: a fault tolerant architecture with flexible dynamic redundancy

The demand for computational power has been leading the improvement of the High Performance Computing (HPC) area, generally represented by the use of distributed systems like clusters of computers running parallel applications. In this area, fault tolerance plays an important role in order to provide high availability isolating the application from the faults effects. Performance and availability form an undissociable binomial for some kind of applications. Therefore, the fault tolerant solutions must take into consideration these two constraints when it has been designed. In this dissertation, we present a few side-effects that some fault tolerant solutions may presents when recovering a failed process. These effects may causes degradation of the system, affecting mainly the overall performance and availability. We introduce RADIC-II, a fault tolerant architecture for message passing based on RADIC (Redundant Array of Distributed Independent Fault Tolerance Controllers) architecture. RADIC-II keeps as maximum as possible the RADIC features of transparency, decentralization, flexibility and scalability, incorporating a flexible dynamic redundancy feature, allowing to mitigate or to avoid some recovery side-effects.

Applying RADIC in Open MPI: the methodology used to implement RADIC over a Message Passing Library

Fault tolerance has become a major issue for computer and software engineers because the occurrence of faults increases the cost of using a parallel computer. RADIC is the fault tolerance architecture for message passing systems which is transparent, decentralized, flexible and scalable. This master thesis presents the methodology used to implement the RADIC architecture over Open MPI, a well-know large-used message passing library. This implementation kept the RADIC architecture characteristics. In order to validate the implementation we have executed a synthetic ping program, besides, to evaluate the implementation performance we have used the NAS Parallel Benchmarks. The results prove that the RADIC architecture performance depends on the communication pattern of the parallel application which is running. Furthermore, our implementation proves that the RADIC architecture could be implemented over an existent message passing library.

Extensió de l'entorn SMARD per permetre la depuració d'aplicacions basades en agents mòbils

Un dels principals obstacles per l’adopció dels agents mòbils, fins i tot per tasques per les quals s’ha demostrat la seva idoneïtat, és la dificultat de desenvolupar-los. Aquest projecte aporta solucions per ajudar en aquest procés. Més concretament, per provar agents i observar-ne el seu comportament en un entorn de simulació, abans d’executar-los en un escenari real. Hem afegit un depurador i un constructor d’agents mòbils a la interfície gràfica de disseny d’itineraris de l’entorn SMARD. Fent servir afegit aquests nous components, el programador pot dissenyar, construir i fer proves d’un agent mòbil des d’aquesta aplicació.

Performance analysis and tuning in multicore environments

Performance analysis is the task of monitor the behavior of a program execution. The main goal is to find out the possible adjustments that might be done in order improve the performance. To be able to get that improvement it is necessary to find the different causes of overhead. Nowadays we are already in the multicore era, but there is a gap between the level of development of the two main divisions of multicore technology (hardware and software). When we talk about multicore we are also speaking of shared memory systems, on this master thesis we talk about the issues involved on the performance analysis and tuning of applications running specifically in a shared Memory system. We move one step ahead to take the performance analysis to another level by analyzing the applications structure and patterns. We also present some tools specifically addressed to the performance analysis of OpenMP multithread application. At the end we present the results of some experiments performed with a set of OpenMP scientific application.

Planta pilot d'una potabilitzadora

Treball de recerca realitzat per alumnes d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. El treball ha consistit en dissenyar i construir una planta pilot d'una potabilitzadora que simulés el funcionament de les plantes potabilitzadores, basada en els mateixos principis . La Planta pilot de la potabilitzadora consta de les següents operacions: desbast, floculació, decantació, filtració de sorra, aireació, filtració de carbó actiu i desinfecció. La mostra utilitzada per la potabilització s’ha obtingut de l’embassament del Pasteral, lloc on la planta potabilitzadora de Girona capta l’aigua. Una vegada potabilitzada s’han realitzat una sèrie d’anàlisis tant a l’entrada com a la sortida, per determinar la variació obtinguda en diferents paràmetres del procés. Els tipus d’anàlisis realitzats són: fisicoquímics, microbiològics i organolèptics. Finalment, s’ha realitzat una comparació amb la potabilitzadora de Girona i s’ha verificat mitjançant els paràmetres de la normativa de l’aigua l'estat de la mostra.

Desarrollo de una metodología para la creación de indicadores de evaluación del ProAire León 2008-2012

El uso de indicadores es una herramienta muy útil cuando intervienen varios factores dentro de un mismo estudio o comparación. En el presente proyecto se ha propuesto una metodología para evaluar un programa específico de acciones para la mejora de la calidad del aire (ProAire) en la ciudad guanajuatense de León, México. Se trata de la propuesta de indicadores ambientales, de salud, económicos y sociales que puedan aplicar en acciones del ProAire para evaluar su puesta en marcha y cómo, mediante toda la información recopilada a lo largo de este estudio, se van a aplicar estos indicadores, que van a dar una idea sobre cómo se está desarrollando el ProAire y si éste requiere de alguna modificación para mejorar. Al aplicarse los indicadores, se realiza un balance de cuáles son las acciones más importantes ambientalmente y socialmente y se hace hincapié en la necesidad de prestarles mayor atención. También se describen varias propuestas de mejora y consejos a aplicar en el programa para que éste sea más eficiente y los actores implicados puedan desarrollar sus acciones con mayor rapidez. Mediante el presente estudio se puede comprobar cómo de importante es la sociedad y los recursos económicos dentro de la problemática medioambiental.

Gestión de recursos en nodos multi-core de memoria compartida

La gestión de recursos en los procesadores multi-core ha ganado importancia con la evolución de las aplicaciones y arquitecturas. Pero esta gestión es muy compleja. Por ejemplo, una misma aplicación paralela ejecutada múltiples veces con los mismos datos de entrada, en un único nodo multi-core, puede tener tiempos de ejecución muy variables. Hay múltiples factores hardware y software que afectan al rendimiento. La forma en que los recursos hardware (cómputo y memoria) se asignan a los procesos o threads, posiblemente de varias aplicaciones que compiten entre sí, es fundamental para determinar este rendimiento. La diferencia entre hacer la asignación de recursos sin conocer la verdadera necesidad de la aplicación, frente a asignación con una meta específica es cada vez mayor. La mejor manera de realizar esta asignación és automáticamente, con una mínima intervención del programador. Es importante destacar, que la forma en que la aplicación se ejecuta en una arquitectura no necesariamente es la más adecuada, y esta situación puede mejorarse a través de la gestión adecuada de los recursos disponibles. Una apropiada gestión de recursos puede ofrecer ventajas tanto al desarrollador de las aplicaciones, como al entorno informático donde ésta se ejecuta, permitiendo un mayor número de aplicaciones en ejecución con la misma cantidad de recursos. Así mismo, esta gestión de recursos no requeriría introducir cambios a la aplicación, o a su estrategia operativa. A fin de proponer políticas para la gestión de los recursos, se analizó el comportamiento de aplicaciones intensivas de cómputo e intensivas de memoria. Este análisis se llevó a cabo a través del estudio de los parámetros de ubicación entre los cores, la necesidad de usar la memoria compartida, el tamaño de la carga de entrada, la distribución de los datos dentro del procesador y la granularidad de trabajo. Nuestro objetivo es identificar cómo estos parámetros influyen en la eficiencia de la ejecución, identificar cuellos de botella y proponer posibles mejoras. Otra propuesta es adaptar las estrategias ya utilizadas por el Scheduler con el fin de obtener mejores resultados.

Sintonización dinámica de aplicaciones MPI

En la actualidad, la computación de altas prestaciones está siendo utilizada en multitud de campos científicos donde los distintos problemas estudiados se resuelven mediante aplicaciones paralelas/distribuidas. Estas aplicaciones requieren gran capacidad de cómputo, bien sea por la complejidad de los problemas o por la necesidad de solventar situaciones en tiempo real. Por lo tanto se debe aprovechar los recursos y altas capacidades computacionales de los sistemas paralelos en los que se ejecutan estas aplicaciones con el fin de obtener un buen rendimiento. Sin embargo, lograr este rendimiento en una aplicación ejecutándose en un sistema es una dura tarea que requiere un alto grado de experiencia, especialmente cuando se trata de aplicaciones que presentan un comportamiento dinámico o cuando se usan sistemas heterogéneos. En estos casos actualmente se plantea realizar una mejora de rendimiento automática y dinámica de las aplicaciones como mejor enfoque para el análisis del rendimiento. El presente trabajo de investigación se sitúa dentro de este ámbito de estudio y su objetivo principal es sintonizar dinámicamente mediante MATE (Monitoring, Analysis and Tuning Environment) una aplicación MPI empleada en computación de altas prestaciones que siga un paradigma Master/Worker. Las técnicas de sintonización integradas en MATE han sido desarrolladas a partir del estudio de un modelo de rendimiento que refleja los cuellos de botella propios de aplicaciones situadas bajo un paradigma Master/Worker: balanceo de carga y número de workers. La ejecución de la aplicación elegida bajo el control dinámico de MATE y de la estrategia de sintonización implementada ha permitido observar la adaptación del comportamiento de dicha aplicación a las condiciones actuales del sistema donde se ejecuta, obteniendo así una mejora de su rendimiento.

Predictive and distributed routing balancing (PR-DRB): high speed interconnection networks

Current parallel applications running on clusters require the use of an interconnection network to perform communications among all computing nodes available. Imbalance of communications can produce network congestion, reducing throughput and increasing latency, degrading the overall system performance. On the other hand, parallel applications running on these networks posses representative stages which allow their characterization, as well as repetitive behavior that can be identified on the basis of this characterization. This work presents the Predictive and Distributed Routing Balancing (PR-DRB), a new method developed to gradually control network congestion, based on paths expansion, traffic distribution and effective traffic load, in order to maintain low latency values. PR-DRB monitors messages latencies on intermediate routers, makes decisions about alternative paths and record communication pattern information encountered during congestion situation. Based on the concept of applications repetitiveness, best solution recorded are reapplied when saved communication pattern re-appears. Traffic congestion experiments were conducted in order to evaluate the performance of the method, and improvements were observed.

Vulnerabilidad costera a múltiples agentes : aplicación al litoral catalán

El proyecto “Vulnerabilidad costera a múltiples agentes. Aplicación al litoral Catalán” tiene como objetivo general desarrollar y validar una metodología para evaluar cuantitativamente la vulnerabilidad de las costas sedimentarias a los principales procesos que rigen su comportamiento. Dentro de este contexto y durante un periodo de 6 meses se ha estado trabajando en el principal objetivo parcial del proyecto: el desarrollo de una serie de indicadores de vulnerabilidad costera a procesos físicos, más específicamente en la obtención de un índice de vulnerabilidad costera a temporales. Para ello se ha analizado la variabilidad espacial y temporal de la intensidad de los procesos costeros inducidos por temporales a lo largo de la costa Catalana, teniendo en cuenta únicamente la contribución de las características del oleaje. Se han integrado datos reales y simulados de oleaje de tres sitios distribuidos a lo largo del litoral Catalán para obtener las series temporales de intensidad de los tres procesos costeros derivados de la acción de temporales más relevantes (transporte de sedimentos, erosión e inundación). Los resultados muestran que no existen tendencias significativas en las series temporales de los procesos estudiados. Por otro lado, el análisis de las series de la media móvil de 5 años de las anomalías de dichos procesos refleja tendencias positivas significativas en el transporte de sedimentos y la erosión para las zonas norte y sur de la costa, y en la inundación para la zona sur. En relación a la variabilidad espacial, los resultados muestran que la zona sur es la más vulnerable a los procesos de erosión costera y transporte de sedimentos, mientras que la parte norte es la más vulnerable al proceso de inundación.

Configuración de la entrada/salida paralela para el cómputo de altas prestaciones

La E/S Paralela es un área de investigación que tiene una creciente importancia en el cómputo de Altas Prestaciones. Si bien durante años ha sido el cuello de botella de los computadores paralelos en la actualidad, debido al gran aumento del poder de cómputo, el problema de la E/S se ha incrementado y la comunidad del Cómputo de Altas Prestaciones considera que se debe trabajar en mejorar el sistema de E/S de los computadores paralelos, para lograr cubrir las exigencias de las aplicaciones científicas que usan HPC. La Configuración de la Entrada/Salida (E/S) Paralela tiene una gran influencia en las prestaciones y disponibilidad, por ello es importante “Analizar configuraciones de E/S paralela para identificar los factores claves que influyen en las prestaciones y disponibilidad de la E/S de Aplicaciones Científicas que se ejecutan en un clúster”. Para realizar el análisis de las configuraciones de E/S se propone una metodología que permite identificar los factores de E/S y evaluar su influencia para diferentes configuraciones de E/S formada por tres fases: Caracterización, Configuración y Evaluación. La metodología permite analizar el computador paralelo a nivel de Aplicación Científica, librerías de E/S y de arquitectura de E/S, pero desde el punto de vista de la E/S. Los experimentos realizados para diferentes configuraciones de E/S y los resultados obtenidos indican la complejidad del análisis de los factores de E/S y los diferentes grados de influencia en las prestaciones del sistema de E/S. Finalmente se explican los trabajos futuros, el diseño de un modelo que de soporte al proceso de Configuración del sistema de E/S paralela para aplicaciones científicas. Por otro lado, para identificar y evaluar los factores de E/S asociados con la disponibilidad a nivel de datos, se pretende utilizar la Arquitectura Tolerante a Fallos RADIC.

Àrab en línia (2)

Des que es va concedir l’ajut (juliol 2006) fins a dia d’avui (desembre 2007) l’equip que porta endavant el projecte Àrab en línia (http://www.ub.edu/luga/AeL) ha estat desenvolupant el projecte Àrab en línia (2). A més a més, s’ha constituït en Grup Luga d’Innovació Docent de la UB (http://www.ub.edu/luga), ja que hi ha la ferma voluntat de seguir treballant en la mateixa direcció, des de la convicció que és una iniciativa que dóna resultats a mitjà i llarg termini. Els objectius que es varen proposar (elaborar paquets d’exercicis de llengua àrab adreçats al 2n nivell; produir materials compatibles amb els crèdits europeus i les assignatures semipresencials; i dissenyar unes pràctiques homogènies per al primer i segon nivell de llengua àrab) han estat plenament assolits. Seguint la dinàmica prevista, primer es va estudiar el material didàctic que s’havia adquirit i es varen dissenyar nous exercicis. D’altra banda, es va començar a fer una primera anàlisi dels exercicis que ja estaven penjats a la xarxa, tot i que aquest aspecte es va considerar millorable, ja que no es va aconseguir establir un sistema d’enquestes, sinó que els usuaris es van posar en contacte amb l’equip de manera espontània. Gràcies al servei analític de la pàgina web es va detectar que moltes de les visites procedien d’arreu del món, de manera que es va tornar a dissenyar la pàgina per tal d’adaptar-la als nous continguts, però de la mateixa manera es volia que la interfície estigués disponible, igualment, en altres idiomes. D’aquesta manera, ha passat a ser un autèntic portal d’aprenentatge de la llengua àrab, més si es té en compte que, a més a més del que s’havia previst, s’han inclòs materials que comencen des de la lecto-escriptura, així com també una part teòrica que l’estudiant pot d’utilitzar abans de fer les pràctiques.

Preserving Electronic Theses through the MetaArchive network

In the recent years most libraries have focused on mass digitization programs and keeping electronic born documents, showing and organizing them in a repository. While those repositories have evolved to a much more manageable systems focusing on the user expectations and introducing web 2.0 tools, digital preservation is still in the to-do list of most of them. There is quite a lot of studies focused on preservation and some complex models exist, unfortunately, very few practical systems are running and its quite difficult for a library to get involved in a solution already tested by others. The CBUC (Consortium of University Catalan Libraries) runs TDX, an ETD repository now keeping more than 10.000 full text thesis from any of the 12 university members. After 10 years running TDX a solid preservation system was needed to ensure every thesis would be kept as it was regardless what happens to the repository. The perfect solution was found in the MetaArchive cooperative, this is the effort of many insitutions to keep a copy of each other content through a newtwork using the LOCKSS software as a mechanism to keep track of any change. The presentation will shortly introduce what TDX and MetaArchive is but will, in a practical way, show how the LOCKSS network for presrervation works. Finally a summary of the benefits of the overall experience will be shown.