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

Текст из файла

6

Институт Прикладной Математики им. М.В.Келдыша

Российская Академия наук

Система поддержки выполнения

параллельных программ

(библиотека Lib-DVM)

Предварительный дизайн

Март, 2000

ОГЛАВЛЕНИЕ

1 Функции Lib-DVM 3

2 Состав Lib-DVM 3

3 Подходы и принципы реализации 4

1Функции Lib-DVM

Библиотека Lib-DVM является системой поддержки выполнения DVM-программ. Параллельная программа на языке Fortran-DVM (С-DVM) превращается в программу на языке Fortran 77 (Cи), содержащую вызовы функций Lib-DVM, и выполняющуюся в соответствии с моделью SPMD на каждом выделенном задаче процессоре. Функции Lib-DVM, вызываемые при выполнении параллельной программы, описаны в документе "LIB-DVM. Описание интерфейса" и служат для выполнения следующих основных операций:

1. Инициализация системы поддержки и завершение работы с ней.

2. Построение абстрактной машины.

3. Отображение абстрактной машины.

4. Создание и уничтожение распределенного массива.

5. Отображение распределенного массива.

6. Отображение параллельного цикла.

7. Отображение параллельных задач.

8. Выполнение редукционных операций.

9. Обновление теневых граней распределенных массивов.

10. Создание и загрузка буферов для доступа к удаленным данным.

11. Выполнение операций ввода-вывода.

Помимо выполнения этих операций, система поддержки должна обеспечивать:

1. Обращения к подсистеме сбора характеристик выполнения программы на каждом процессоре.

2. Обращения к DVM-отладчику.

3. Накопление системной трассировки – трассировки обращений к функциям Lib-DVM и функциям коммуникационных библиотек. Эта трассировка используется для отладки DVM-программ, самой системы поддержки, а также служит входной информацией для предиктора.

4. Ввод параметров, управляющих работой системы поддержки, DVM-отладчика и подсистемы сбора характеристик выполнения.

Система поддержки должна использовать для передачи сообщений две коммуникационные библиотеки – MPI и PVM.

2Состав Lib-DVM

В состав библиотеки помимо функций, описанных в документе "LIB-DVM. Описание интерфейса", входит большое количество функций, обеспечивающих выполнение следующих вспомогательных операций:

1. Операции обмена сообщениями.

2. Динамическое распределение памяти.

3. Синхронизация программ.

4. Ввод управляющих параметров.

5. Накопление системной трассировки.

6. Взаимодействие с DVM-отладчиком и подсистемой сбора характеристик выполнения программы.

3Подходы и принципы реализации

Для обеспечения возможности использования различных коммуникационных библиотек, разработан набор функций обмена сообщениями, реализация которых для разных коммуникационных библиотек не требует больших усилий.

1. Инициализация системы поддержки и завершение работы с ней.

При инициализации:

• Один из процессоров (процессор ввода-вывода) читает управляющие параметры из файлов и рассылает их остальным процессорам.

• В соответствии с введенными параметрами осуществляется настройка системы поддержки, DVM-отладчика и подсистемы сбора характеристик выполнения программы.

• Заводятся буфера в памяти всех процессоров для накопления системной трассировки и характеристик выполнения программы.

• Производится синхронизация времени на всех процессорах.

• По указанию пользователя выдаются сообщения, содержащие основные режимы работы системы и характеристики среды её выполнения.

При завершении:

• Производится запись в файлы накопленной системной трассировки и характеристик выполнения программы.

• Осуществляется оповещение пользователя (по его желанию) о завершении выполнения программы.

1. Построение и отображение абстрактной машины.

Является подготовительной операцией для отображения на процессоры данных и вычислений, которое осуществляется через их отображение на абстрактную машину.

1. Создание и уничтожение распределенного массива.

При создании массива строится его дескриптор, но память под него не выделяется. При уничтожении массива его дескриптор уничтожается и освобождается память, занимаемая массивом.

1. Отображение распределенного массива на абстрактную машину.

При отображении массива на каждом процессоре выделяется память для тех его элементов, которые располагаются на данном процессоре, а также для теневых граней.

1. Отображение параллельного цикла на абстрактную машину.

Для каждого процессора определяются витки цикла, которые будут выполняться на данном процессоре, и порядок их выполнения.

1. Отображение параллельных задач на абстрактную машину.

Для каждого процессора определяются задачи, которые будут выполняться на данном процессоре. Начало и завершение выполнения параллельных задач производится специальными функциями Lib-DVM.

1. Выполнение редукционных операций.

Редукционные операции производятся посредством сбора на специально выделенном процессоре (центральном процессоре задачи) частичных результатов редукции, полученных на тех процессорах, которые участвовали в выполнении параллельного цикла. После вычисления на центральном процессоре окончательного результата он рассылается всем остальным процессорам. Совмещение выполнения редукции с вычислениями достигается имитацией параллельного процесса на центральном процессоре посредством регулярного опроса прихода сообщений.

1. Обновление теневых граней распределенных массивов.

Обновление теневых граней реализовано как асинхронная операция. Совмещение обменов с вычислениями достигается посредством использования неблокирующих операций обмена.

1. Создание и загрузка буферов для доступа к удаленным данным.

Размер буферов определяется посредством анализа на каждом процессоре ссылок на удаленные элементы и диапазона витков цикла, выполняющихся на данном процессоре. Загрузка буферов, как и обновление теневых граней, может совмещаться с вычислениями.

1. Выполнение операций ввода-вывода.

Для программ на языке Си разработаны специальные версии стандартных программ ввода-вывода. Ввод информации производится на процессоре ввода-вывода посредством обычных функций ввода, а затем она рассылается остальным процессорам в соответствии с распределением данных. Для вывода данных, отсутствующих на процессоре ввода-вывода, они сначала пересылаются на него, а затем выводятся с него посредством обычных функций вывода.

Ввод-вывод для программ на языке Фортран организуется компилятором аналогично, при этом используются специальные функции Lib-DVM для перемещения данных между буфером процессора ввода-вывода и теми процессорами, на которых эти данные располагаются.

1. Накопление трассировки обращений к функциям Lib-DVM и функциям коммуникационных библиотек.

Эта трассировка используется для отладки DVM-программ, самой системы поддержки, а также служит входной информацией для предиктора.

Трассировка содержит информацию о вызываемых функциях и их параметрах, а также сведения о функционировании внутренних механизмов системы поддержки. Она может накапливаться в буфере, либо выводиться непосредственно в файл. Накопленная в буфере трассировка выгружается в файл при завершении выполнения программы. Состав трассируемых событий и режимы трассировки задаются в файле параметров.

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 учебной работы