Модели параллельных вычислений. DVM и OpenMP технологии разработки параллельных программ (1158290)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

- 2 - 21/9/2019

Лабораторный практикум

"Модели параллельных вычислений. DVM и OpenMP технологии разработки параллельных программ"

Общее описание лабораторного практикума

Цели и задачи практикума:

Приобретение навыков разработки и отладки параллельных программ типовых вычислительных алгоритмов в модели DVM (модель параллелизма по данным и параллелизма задач) и модели OpenMP (модель параллелизма по управлению).

План выполнения лабораторного практикума:

Практикум включает:

1. Проведение лекционных занятий (6 час). Лекционные занятия включают следующие темы:

• краткое введение в методы распараллеливания программ в модели DVM;

• краткое введение в методы отладки правильности и производительности параллельных программ в модели DVM;

• краткое введение в методы отладки правильности и производительности параллельных программ в модели OpenMP.

Полностью методические материалы изложены в руководствах [1,5].

1. Проведение практического занятия по распараллеливанию существующих последовательных программ (в модели DVM и в модели OpenMP).

По завершении разработки программ участники проводят эксперименты по достижению максимальной производительности на определенном количестве процессоров (для DVM-программ с варьированием виртуальной решетки процессоров).

Необходимое оборудование и ПО:

Вычислительные комплексы IBM Regatta(ВМК МГУ), IBM BlueGene/P(ВМК МГУ), система DVM .

Необходимый уровень подготовки:

Для успешного выполнения практикума предполагается наличие следующих знаний:

• Знание языка программирования Си,

• Предварительное ознакомление с методикой разработки и отладки программ в системе DVM [1],

• Предварительное ознакомление с методикой разработки и отладки программ c использованием технологии OpenMP [5].

Методические рекомендации по выполнению:

Весь материал, необходимый для выполнения практикума, содержится в лекционном курсе и методических пособиях [1,5]. Полезная дополнительная информация может быть найдена в материалах [2,3,4].

Планируемый результат:

• Параллельные программы (в модели DVM и в модели OpenMP),

• Результаты выполнения экспериментов по оценке производительности (таблицы и графики времен выполнения, эффективности),

• Выводы по полученным результатам (объяснение убывания или возрастания производительности параллельной программы при увеличении числа используемых процессов и при варьировании виртуальной решетки процессоров, сравнение DVM и OpenMP подходов).

Практическое занятие 1. Распараллеливание итерационных алгоритмов

Цель:

• Получить навыки распараллеливания существующих ("старых") программ на языке Си.

• Оценить производительность параллельных программ при разном количестве процессоров. Для DVM-программы на определенном количестве процессоров получить максимальную производительность вариацией виртуальной решетки процессоров.

Выполнение задания

Каждому студенту предоставляется одна из следующих последовательных программ:

Последовательные программы на языке C

где

• adi - метод попеременных направлений,

• jac - релаксация Якоби,

• redb - метод красно-черного упорядочивания переменных,

• sor - последовательная верхняя релаксация.

Распараллеливание осуществляется с помощью анализа последовательной программы, аналогично анализу распараллеливающего компилятора. Поэтому не предполагается знания указанных алгоритмов.

Литература

1. Параллельное программирование на языке C-DVM. Методическое пособие по практикуму для студентов 2-4 курсов. МГУ им. М.В.Ломоносова. Факультет ВMиК. Москва, 2002 г. ftp://ftp.keldysh.ru/K_student/DVM-practicum/method_CDVM_2006.doc

2. Дж. Ортега. Введение в параллельные и векторные методы решения линейных систем. Москва, «Мир», 1991.

3. Описание языка C-DVM. http://www.keldysh.ru/dvm

4. OpenMP Application Program Interface Version 3.0, May 2008. http://www.openmp.org/mp-documents/spec30.pdf

5. Антонов А.С. Параллельное программирование с использованием

технологии OpenMP: Учебное пособие.-М.: Изд-во МГУ, 2009.

http://parallel.ru/info/parallel/openmp/OpenMP.pdf

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лабораторной работы