Fundamentals of Real-Time & High-Performance Computing on Linux

Informazioni generali sul corso

Lecturer: Prof. Tommaso Cucinotta.
Duration and format: 20 hours of lab lessons (2 CFU).
Schedule: TBA
Location: TBA
Exam: coding project and oral examination.

Descrizione

Il corso si propone di fornire conoscenze di base sui meccanismi disponibili sulle piattaforme Linux di oggi per controllare ed ottimizzare le prestazioni di applicazioni in tempo reale e ad alte prestazioni.

Programma di massima

Le lezioni riguarderanno i seguenti temi:

ottimizzazione di codice C/C++, opzioni del compilatore, impatto del tracing/logging e asserzioni, profiling ed ottimizzazione del branch predictor;
allocazione di memoria e controllo dello swapping a livello kernel, controllo delle interfereze dovute alla gestione della memoria tramite feature dell'OS;
DVFS e stati deep-idle, impatto dei meccanismi per il risparmio energetico sulle prestazioni e la latenza, e come controllarle;
blocco su core individuali di task e IRQ in architetture NUMA;
scheduling per applicazioni in tempo reale su Linux, come usare le priorità real-time POSIX e la nuova classe di scheduling SCHED_DEADLINE;
comunicazioni inter-processo ad alte prestazioni e loro ottimizzazione tramite spin-locking e variabili atomiche;
come tracciare le sorgenti di "OS noise", strumenti per il tracciamento come perf e oslat;
tecniche di "kernel bypass" per high-performance networking sfruttando ad es. DPDK.

About the lecturer

Prof. Tommaso Cucinotta has a MSc in Computer Engineering from University of Pisa and a PhD from Scuola Superiore Sant'Anna. He spent more than 10 years at the Real-Time Systems Laboratory (ReTiS) of Scuola Superiore Sant'Anna carrying out research in security and smart-card based authentication, adaptive deadline-based scheduling in the Linux kernel for embedded, soft real-time and multimedia applications, temporal isolation in virtualized cloud services and novel OS designs for massively parallel and distributed systems. He has been MTS at Bell Labs in Dublin, carrying out industrial research on security and confidentiality, and real-time performance of cloud systems, with a focus on Telco applications. He has also been a Software Development Engineer in AWS DataBase Services in Dublin, Ireland, working on scalability and performance enhancements to the AWS DynamoDB NoSQL real-time data store. Since 2016, he is back at the ReTiS of Scuola Superiore Sant'Anna as associate professor. He is a member of the PhD board of the Data Science PhD program jointly offered by Scuola Sant'Anna, University of Pisa, Scuola Normale Superiore, IMT Lucca and CNR since its first edition in the a.y. 2017/18. He is also a member of the PhD board of the National PhD in AI - AI for Society - program jointly offered by Scuola Sant'Anna, University of Pisa and other academic institutions since its first edition in the a.y. 2021/22. Since year 2019, he is head of the real-time and embedded systems research area at the RETIS.

Sito aggiornato al
04 Ottobre 2024