Дипломная работа


Скачать 322.47 Kb.
Название Дипломная работа
страница 2/8
Тип Диплом
rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Диплом
1   2   3   4   5   6   7   8

2.Модели параллельного программирования



Параллельные программы выполняются не многопроцессорных ЭВМ, поэтому необходимы механизмы для взаимодействия процессоров между собой. Существуют две основных модели такого взаимодействия: через общую память, либо посредством передачи сообщений. Обе это модели являются низкоуровневыми и поэтому крайне неудобны и непривычны для программистов, разрабатывающих параллельные программы.
Системы автоматического распараллеливания могут вполне успешно использоваться на мультипроцессорах, в то же время их использования на распределенных системах существенно затруднено.

2.1.Модель передачи сообщений MPI.



В модели передачи сообщений параллельная программа выполняется на множестве процессов, каждый из которых имеет свое собственное адресное пространство. Обмен данными и синхронизация между процессами производится посредством передачи сообщений. В 1993 году был разработан стандарт передачи сообщений MPI (Message Passing Interface) [2]. Внедрение этого стандарта позволило увеличить возможность переносимости программ, разрабатываемых в рамках разных подходов, с использованием модели передачи сообщений.
Достоинства MPI:


  •   Возможность использования в языках Фортран, Си, Си++;

  • Предоставление возможностей для совмещения обменов сообщениями и вычислений;

  • Предоставление режимов передачи сообщений, позволяющих избежать излишнего копирования информации для буферизации;

  • Широкий набор коллективных операций (например, широковещательная рассылка информации, сбор информации с разных процессоров), допускающих гораздо более эффективную реализацию, чем использование соответствующей последовательности пересылок точка-точка;

  • Широкий набор редукционных операций (например, суммирование расположенных на разных процессорах данных, или нахождение их максимальных или минимальных значений), не только упрощающих работу программиста, но и допускающих гораздо более эффективную реализацию, чем это может сделать прикладной программист, не имеющий информации о характеристиках коммуникационной системы;

  • Удобные средства именования адресатов сообщений, упрощающие разработку стандартных программ или разделение программы на функциональные блоки;

  • Возможность задания типа передаваемой информации, что позволяет обеспечить ее автоматическое преобразование в случае различий в представлении данных на разных узлах системы.

Тем не менее, интерфейс библиотеки MPI получился достаточно громоздким, не только для использования программистом, но и для реализации. В настоящее время не существует реализаций MPI, в которых в полной мере обеспечивается совмещение обменов с вычислениями.

В 1997 году появился стандарт MPI-2 [2]. На сегодняшний день существует, хотя и не полная, реализация стандарта MPI-2. Он предусматривает развитие в следующих направлениях:

  • Динамическое создание и уничтожение процессов;

  • Односторонние коммуникации и средства синхронизации для организации взаимодействия процессов через общую память (для эффективной работы на системах с непосредственным доступом процессоров к памяти других процессоров);

  • Параллельные операции ввода-вывода (для эффективного использования существующих возможностей параллельного доступа многих процессоров к различным дисковым устройствам).



2.2.Другие модели.



Модель неструктурированных нитей. Программа представляется как совокупность нитей (threads), способных выполняться параллельно и имеющих общее адресное пространство. Имеющиеся средства синхронизации нитей позволяют организовывать доступ к общим ресурсам. Многие системы программирования поддерживают эту модель: Win32 threads, POSIX threads, Java threads.

Модель параллелизма по данным. Основным её представителем является язык HPF [3]. В этой модели программист самостоятельно распределяет данные последовательной программы по процессорам. Далее последовательная программа преобразуется компилятором в параллельную, выполняющуюся либо в модели передачи сообщений, либо в модели с общей памятью. При этом каждый процессор производит вычисления только над теми данными, которые на него распределены.

Модель параллелизма по управлению. Эта модель возникла в применении к мультипроцессорам. Вместо терминов нитей предлагалось использовать специальные конструкции – параллельные циклы и параллельные секции. Создание, уничтожение нитей, распределение на них витков параллельных циклов или параллельных секций – всё это брал на себя компилятор. Стандартом для этой модели сейчас является интерфейс OpenMP [4].

Гибридная модель параллелизма по управлению с передачей сообщений. Программа представляет собой систему взаимодействующих MPI – процессов, каждый из которых программируется на OpenMP.

Модель параллелизма по данным и управлениюDVM (Distributed Virtual Machine, Distributed Virtual Memory) [5]. Эта модель была разработана в Институте прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН.
1   2   3   4   5   6   7   8

Похожие:

Дипломная работа icon Дипломная работа по теме: “ Интерактивная база данных по дендраклиматологии” Работу
Моя дипломная работа очень актуальна, потому что дендроклиматология – малоизученная и малоизвестная область биологии. Дендроклиматология...
Дипломная работа icon Негосударственное образовательное учреждение среднего профессионального...
...
Дипломная работа icon Дипломная работа содержит таблиц, литературных источников 11 и графических приложений 4
Дипломная работа содержит таблиц, литературных источников – 11 и графических приложений – 4
Дипломная работа icon Дипломная работа
Факторы, влияющие на решение по выбору системы электронного документооборот
Дипломная работа icon Дипломная работа
Квалификация: Художественный руководитель музыкально-инструментального коллектива, преподаватель
Дипломная работа icon Дипломная работа
Защита персональных данных: ответственность за нарушения трудового законодательства
Дипломная работа icon Дипломная работа проектирование и внедрение
Охватывают почти все действия с платформой Asterisk
Дипломная работа icon Дипломная работа
Институт переподготовки и повышения квалификации кадров по финансово-банковским специальностям
Дипломная работа icon Дипломная работа
Уставные преобразования в скитской жизни в начале ХХ века и численность братства
Дипломная работа icon Дипломная работа
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Дипломная работа icon Министерство образования и науки Челябинской области гбу дпо «Челябинский...
Использование активных форм обучения как условие формирования профессиональных компетенций
Дипломная работа icon Дипломная работа
Современное состояние конъюнктивальной микрофлоры пациентов до и после хирургического лечения катаракты
Дипломная работа icon Дипломная работа реализация механизма аутентификации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Дипломная работа icon Дипломная работа
Средства анализа эффективности выполнения программ на языке Fortran dvmh на кластере с графическими процессорами
Дипломная работа icon Дипломная работа «Допущена к защите»
Введение Глава 1 Эволюция международного туризма как формы внешнеэкономической деятельности
Дипломная работа icon Дипломная работа
Анализ состояния геоинформационных технологий в решении типовых задач управления региональной недвижимостью Тульской области

Руководство, инструкция по применению




При копировании материала укажите ссылку © 2024
контакты
rykovodstvo.ru
Поиск