Modelando uma aplicação de ondas sísmicas através do paralelismo de tarefas

Abstract

A aplicação Ondes3D tem como objetivo realizar a simulação da propagação de ondas sísmicas utilizando o método de diferenças finitas. Apesar de contar com uma implemen tação paralela utilizando OpenMP, esse paralelismo só é obtido dentro de cada uma das quatro grande etapas do algoritmo utilizado. O trabalho aqui apresentado estuda as alte rações necessárias para dividir as estruturas utilizadas pelo simulador em blocos, possi bilitando posteriormente uma implementação em forma de tarefas utilizando a biblioteca StarPU, o que permite um nível de paralelismo superior ao atual. Depois de feitas as considerações necessárias para a conversão do modelo atual para o modelo baseado em tarefas, uma implementação é proposta e parcialmente elaborada, de maneira a explorar as dificuldades envolvidas no processo e analisar, mesmo que parcialmente, os resultados ob tidos. Finalmente, a partir desse projeto posto em prática, sugestões de aperfeiçoamento são apresentadas, buscando aproveitar a experiência obtida para construir uma versão ca paz de explorar ainda mais as diferentes arquiteturas hoje existentes.

The Ondes3D simulator aims to simulate the propagation of seismic waves through the finite differences method. Even though it has a parallel implementation using OpenMP, this parallelism is only achieved inside each of its four major steps. The study presented in this document studies the modifications needed to split the structures used by Ondes3D in tiles, which allow a task-based implementation using the StarPU library in order to achieve a higher level of parallelism. From the observations made by studying the needed conversion from the current model to a task-based one, an implementation is proposed and partially executed to explore the main obstacles involved in the process and, even if partially, analyse the results obtained. Finally, taking in account the developed project, improvements are suggested in order to use the development experience acquired to con struct a version capable of taking even more advantage of the current available architectures.