Coscheduling techniques and monitoring tools for non-dedicated cluster computing

Our efforts are directed towards the understanding of the coscheduling mechanism in a NOW system when a parallel job is executed jointly with local workloads, balancing parallel performance against the local interactive response. Explicit and implicit coscheduling techniques in a PVM-Linux NOW (or cluster) have been implemented. Furthermore, dynamic coscheduling remains an open question when parallel jobs are executed in a non-dedicated Cluster. A basis model for dynamic coscheduling in Cluster systems is presented in this paper. Also, one dynamic coscheduling algorithm for this model is proposed. The applicability of this algorithm has been proved and its performance analyzed by simulation. Finally, a new tool (named Monito) for monitoring the different queues of messages in such an environments is presented. The main aim of implementing this facility is to provide a mean of capturing the bottlenecks and overheads of the communication system in a PVM-Linux cluster.

What to consider for applying backfilling on non-dedicated environments

The resource utilization level in open laboratories of several universities has been shown to be very low. Our aim is to take advantage of those idle resources for parallel computation without disturbing the local load. In order to provide a system that lets us execute parallel applications in such a non-dedicated cluster, we use an integral scheduling system that considers both Space and Time sharing concerns. For dealing with the Time Sharing (TS) aspect, we use a technique based on the communication-driven coscheduling principle. This kind of TS system has some implications on the Space Sharing (SS) system, that force us to modify the way job scheduling is traditionally done. In this paper, we analyze the relation between the TS and the SS systems in a non-dedicated cluster. As a consequence of this analysis, we propose a new technique, termed 3DBackfilling. This proposal implements the well known SS technique of backfilling, but applied to an environment with a MultiProgramming Level (MPL) of the parallel applications that is greater than one. Besides, 3DBackfilling considers the requirements of the local workload running on each node. Our proposal was evaluated in a PVM/MPI Linux cluster, and it was compared with several more traditional SS policies applied to non-dedicated environments.

CISNE-P: a global scheduling oriented to NOW environments

In this work, we present an integral scheduling system for non-dedicated clusters, termed CISNE-P, which ensures the performance required by the local applications, while simultaneously allocating cluster resources to parallel jobs. Our approach solves the problem efficiently by using a social contract technique. This kind of technique is based on reserving computational resources, preserving a predetermined response time to local users. CISNE-P is a middleware which includes both a previously developed space-sharing job scheduler and a dynamic coscheduling system, a time sharing scheduling component. The experimentation performed in a Linux cluster shows that these two scheduler components are complementary and a good coordination improves global performance significantly. We also compare two different CISNE-P implementations: one developed inside the kernel, and the other entirely implemented in the user space.

WiBed, a platform for commodity wireless testbeds

This paper presents WiBed, a FOSS platform for WiFi testbeds based on OpenWRT Linux made to run on commodity IEEE802.11 WiFi routers part of the Community-lab.net project, a global testbed for Community networks. WiBed has been designed to support realistic low layer network experiments (according to the OSI model). This work recolects the details of the architecture, design and implementation of WiBed consolidated during its operation as a testbed.

luporum : Configuració UCI mitjançant una API REST

L'empresa Routek SL manté una distribució anomenada qMp basada en la distribució OpenWRT. Tant la distribució OpenWRT, com l'ampliació de Routek SL qMp, disposen d'un sistema de configuració anomenat Unified Configuration Interface (UCI). Una de les característiques d'aquest sistema és que les configuracions dels programes que l'usen segueixen una mateixa sintaxi. El projecte luporum descrit en aquesta memòria explica com s'ha realitzat el desenvolupament d'una API REST que facilita que es pugui gestionar aquesta configuració remotament, fent peticions HTTP.

DnaSP Version 5. DNA Sequence Polymorphism

DnaSP, DNA Sequence Polymorphism, is a software package for the analysis of nucleotide polymorphism from aligned DNA sequence data. DnaSP can estimate several measures of DNA sequence variation within and between populations (in noncoding, synonymous or nonsynonymous sites, or in various sorts of codon positions), as well as linkage disequilibrium, recombination, gene flow and gene conversion parameters. DnaSP can also carry out several tests of neutrality: Hudson, Kreitman and Aguadé (1987), Tajima (1989), McDonald and Kreitman (1991), Fu and Li (1993), and Fu (1997) tests. Additionally, DnaSP can estimate the confidence intervals of some test-statistics by the coalescent. The results of the analyses are displayed on tabular and graphic form.

VariScan Software

VariScan is a software package for the analysis of DNA sequence polymorphisms at the whole genome scale. Among other features, the software:(1) can conduct many population genetic analyses; (2) incorporates a multiresolution wavelet transform-based method that allows capturing relevant information from DNA polymorphism data; and (3) it facilitates the visualization of the results in the most commonly used genome browsers.

Desenvolupament de prototips (Android/LibGDX i Unity), per a la producció d'un videojoc d'acció lateral amb plataformes (Ouroboros)

Creació de dos prototips, un per Android i l'altre perUnity, establint les bases per a la producció d'un videojoc d'acció lateral (Beat 'em up)amb plataformes (puzles) anomenat "Ouroboros". Android és un sistema operatiu basat en Linux, designat primerament per mòbils tàctils(smartphones) i tabletes. En concret s'utilitzarà el SDK (Software Development Kit) dins del'entorn de programació Eclipse amb llenguatge Java, i les bases d'un frameworkanomenat LibGDX. Unity, en canvi, és un motor de videojocs multi-plataforma amb un entorn dedesenvolupament integrat, del que nosaltres utilitzarem la versió en Javascript.Es volen explorar les dues plataformes per tal d'esbrinar quina de les dues vies és la mésidònia de cares a la producció final d'un joc

Estudi digital per a guitarra

El treball de fi de carrera "Estudi digital per a guitarra" fa una anàlisi d'un tipus de programari dedicat a la música, i més concretament a l'instrument de la guitarra. En ell s'analitzen programes per gravar àudio, editors de partitures, estudis d'àudio digital, efectes, emuladors, etc., tot muntat sobre un sistema GNU/Linux.

Sistemes de virtualització en els centres educatius

El present document tracta de presentar una alternativa de programari lliure a l'eina de virtualització VMware. Concretament proposa l'ús de Proxmox (KVM) com a eina de control d'un entorn virtual en els centres educatius.

Alkuaineanalysaattorin keskusyksikön suunnittelu ja toteutus

Tässä diplomityössä esitellään jatkuvatoimisen alkuaineanalysaattorin kehitykseen liittyvän projektin alkuosa. Tässä osuudessa on tarkoituksena löytää analysaattorin vanhalle keskusyksikölle uusi korvaava kaupallinen prosessorikortti sekä suunnitella ja toteuttaa uudelle keskusyksikölle analysaattorin toiminnan vaatima ohjelma. Hihna-analysaattori on sulautettu reaaliaikajärjestelmä. Työssä esitellään sulautetun järjestelmän suunnittelun ja toteutuksen yleisiä toimintatapoja ja ratkaisuja. Erilaisista toteutusvaihtoehdoista esitellään niiden etuja ja haittoja. Työn toteutuksessa käytetään PC/104-standardin mukaisia valmiita kaupallisia yksiköitä. Tämä ISA-standardin laajennus soveltuu hyvin käytettäväksi sulautetussa järjestelmissä. Uudella keskusyksiköllä on mahdollista liittyä analysaattorin jäljelle jääviin yksiköihin erillisen sovitinkortin välityksellä. Työn lopputuloksena valittu toteutusratkaisu mahdollistaa analysaattorijärjestelmän vapaan jatkokehityksen, mikä ei ollut mahdollista vanhalla toteutuksella. Analysaattoriin on nyt mahdollista kehittää uusia ominaisuuksia, ja lisäksi sen nykyinen toiminta on hallitaan paremmin.

Sulautetun moniprosessorijärjestelmän suunnittelu sähkömoottorien ohjaus- ja valvontatarpeisiin

Universal Converter (UNICON) –projektin osana suunniteltiin sähkömoottorikäyttöjen ohjaukseen ja mittaukseen soveltuva digitaaliseen signaaliprosessoriin (DSP) pohjautuva sulautettu järjestelmä. Riittävän laskentatehon varmistamiseksi päädyttiin käyttämään moniprosessorijärjestelmää. Prosessorijärjestelmässä käytettävää DSP-piiriä valittaessa valintaperusteina olivat piirien tarjoama prosessointiteho ja moniprosessorituki. Analog Devices:n SHARC-sarjan DSP-piirit täyttivät parhaiten asetetut vaatimukset: Ne tarjoavat tehokkaan käskykannan lisäksi suuren sisäisen muistin ja sisäänrakennetun moniprosessorituen. Järjestelmän mittalaiteluonteisuudesta johtuen keskeinen suunnitteluparametri oli luoda nopeat tiedonsiirtoyhteydet mittausantureilta DSP-järjestelmään. Tämä toteutettiin käyttäen ohjelmointavia FPGA-logiikkapiirejä digitaalimuotoisen mittausdatan vastaanotossa ja esikäsittelyssä. Tiedonsiirtoyhteys PC-tietokoneelle toteutettiin käyttäen erityistä liityntäkorttia DSP-järjestelmän ja PC-tietokoneen välillä. Liityntäkortin päätehtävänä on puskuroida siirrettävä data. Järjestelyllä estetään PC-tietokoneen vaikutus DSP-järjestelmän toimintaan, jotta kyetään takaamaan järjestelmän reaaliaikainen toiminta kaikissa olosuhteissa.

FPGA:lle sulautetulla mikroprosessorilla toteutettu sähkökäytön säätöjärjestelmä

Sähkökäyttöjen ohjauselektroniikka koostuu yleensä hyvin monista eri komponenteista, jolloin järjestelmän toimivuutta haittaavat esimerkiksi piirilevyvetoihin kytkeytyvät häiriöt. Tässä diplomityössä selvitetään, kuinka sähkökäyttöjen ohjausjärjestelmä voidaan toteuttaa FPGA-piirillä ja sille sulautetulla mikroprosessorilla. Tällöin koko ohjausjärjestelmä toteutetaan käyttäen vain yhtä mikropiiriä. FPGA-piirit ovat ohjelmoitavia logiikkapiirejä, joiden koko ja nopeus ovat kasvaneet riittävän suuriksi tällaisiin järjestelmiin. FPGA-piirille voidaan toteuttaa sulautettu prosessori kahdella tapaa, laitteistolohkona tai käyttäen piirillä olevaa logiikkaa. Piirillä olevaa logiikkaa käyttäen saadaan monia etuja, kuten järjestelmän helppo päivittäminen ja ominaisuuksien muuttaminen. Xilinx tarjoaa FPGA-piireilleen ohjelmistopohjaisen MicroBlaze-nimisen prosessoriytimen, joka tehokkuutensa ansiosta soveltuu hyvin käytettäväksi monimutkaisissa järjestelmissä kuten tietoliikenne-, sulautetuissa ja kuluttajamarkkinoiden laitteissa. Jotta prosessoria voitaisiin käyttää mahdollisimman tehokkaasti, tutustutaan myös reaaliaikakäyttöjärjestelmän tarjoamiin etuihin ja sovelletaan tälläistä järjestelmää yksinkertaisen oikosulkumoottorin ohjausjärjestelmän toteuttamiseen.

Sulautetun järjestelmän Web-käyttö

Diplomityössä on tutkittu sulautetun järjestelmän liittämistä Ethernet-verkkoon sekä TCP/IP-protokollapinoon kuuluvien tavallisimpien protokollien toimintaa. Työn tuloksien perusteella on suunniteltu harjoitustyö, jota voidaan käyttää sähkötekniikan osaston opetuksessa. Työssä hankittiin Atmelin sulautettu Web-serverikortti (EWS) ja STK500-kortti serverin ohjelmointiin. Serverin mukana tuli Internet-yhteyden mahdollistava TCP/IP-pinon lähdekoodi. Työssä selvitettiin TCP/IP:hen kuuluvien protokollien toimintaa teoriassa ja käytännön toteutusta EWS:n avulla. Lähdekoodiin lisättiin ominaisuudet, joiden avulla laite hakee kellonaikatiedot aikapalvelimelta time-protokollaa käyttäen ja lähettää sähköpostia määriteltyyn osoitteeseen sähköpostipalvelimen kautta. Laitetta käytettiin sekä palvelimena että asiakkaana. Työssä perehdyttiin sulautettujen järjestelmien yleisiin ominaisuuksiin ja erilaisiin verkonhallinnan apuohjelmiin. Työssä tutkittiin palvelin- ja asiakaskoneen välillä Ethernetissä kulkevaa verkkoliikennettä. Työssä minimoitiin protokollatiedostojen viemä tila prosessorin muistista ja tutkittiin Internet-yhteyden kuluttamien kellojaksojen määrää. Työssä selvitettiin tietoturva-kysymysten merkitystä ja toteutusta sulautetuissa järjestelmissä.

Avoin lähdekoodi ohjelmistotalojen näkökulmasta

Tässä diplomityössä tarkastellaan avoimen lähdekoodin hyödyntämistä ohjelmistotalojen kolmen asiantuntijaryhmän näkökulmasta: teknologian edustajien, liiketoiminnan johdon ja lakimiesten. Työssä käydään läpi avoimen lähdekoodin historiaa ja OSI:n avoimen lähdekoodin määritelmä. Työssä esitellään myös neljä yleistä avoimen lähdekoodin lisenssiä: GPL, LGPL, BSD ja MPL. Tekninen näkökulma näkyy, kun työssä käydään läpi avoimen lähdekoodin vahvuudet ja heikkoudet. Suurin osa avoimen lähdekoodin tuotteista ei ole vielä tarpeeksi kehittyneitä kaupalliseen käyttöön, mutta joukosta löytyy myös muutama todellinen vaihtoehto. Työssä esitellään viisi tunnettua lähdekoodin tuotetta: Linux, Apache, MySQL, Perl ja PHP. Avoimen lähdekoodin mahdollistamat ansaintamallit tuovat esiin liiketoiminnan johdon kiinnostuksen kohteen. Työssä esitellään viisi yritystä, jotka ovat onnistuneet hyödyntämään näitä liiketoiminnan malleja: Red Hat, VA Software, JBoss, IBM ja Sun Microsystems. Juridisesta näkökulmasta suurin riski avoimen lähdekoodin tuotteiden käytössä on kolmansien osapuolien immateriaalioikeuksien loukkaaminen. Lähes kaikki avoimen lähdekoodin ohjelmistot on lisensoitu siten, etteivät ne anna minkäänlaista takuuta tai ota vastuuta. Työssä käsitellään myös sitä, kuinka avoimen lähdekoodin aiheuttamia riskejä vastaan voidaan suojautua. Työn tuloksena syntyy päätösprosessi, jota voidaan käyttää apuna tehdessä lopullista päätöstä avoimen lähdekoodin ohjelmiston käytöstä.