Soporte de memoria out-of-core para biblioteca de solución de sistemas dispersos

Abstract

En esta investigación se crea el soporte para memoria fuera de núcleo (out-of-core) para una biblioteca que resuelve sistemas numéricos dispersos (UCSparseLib) con el objeto de ampliar su ámbito de aplicación. El soporte out-of-core reduce las necesidades de memoria de la biblioteca para cada una de las funciones relacionadas con la manipulación de vectores y/o matrices dispersas y/o densas, con un costo reducido en tiempo de ejecución. El soporte out-of-core funciona de forma transparente para el programador, pues su activación/desactivación no influye en la forma de utilización del programador en las funciones que componen la biblioteca. El soporte out-of-core se basa en la teoría clásica de cachés y en la utilización del recurso de macros provisto por el lenguaje de programación “C". Las pruebas realizadas para las operaciones básicas (producto matriz-vector, producto matriz-matriz y transpuesta de la matriz), la factorización de matrices mediante métodos directos (Cholesky, LU y LDLt) y la solución de sistemas lineales mediante el método multinivel algebraico mostraron ahorros significativos en el uso de la memoria con el núcleo out-of-core activado pagando como precio un bajo overhead en tiempo de ejecución. Este nuevo soporte out-of-core permitirá a la comunidad científica la solución de sistemas numéricos medianos en computadores modestos y la solución de sistemas numéricos grandes en estaciones de trabajo y supercomputadores disponibles.