Шпорообразный конспект (1184229)

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

Текст из файла

1. Информация. Мера Хартли.

2. Основные виды ЭВМ.

   • Источник информации: конспект лектора + мое больное воображение

   • По кодированию информации:

     • Аналоговые

     • Дискретные

   • Поколичеству процессоров:

     • однопроцессорные

     • многоядерные

     • многопроцессорные.

По организации памяти:

• с общей памятью

• c распределенной памятью

1. Эволюционная классификация ЭВМ.

Источник информации: конспект лектора. Это, так называемая, классификация по поколениям. Рассматривается на примере отечественной техники:

• Первое поколение: электронные лампы

• Второе поколение: транзисторы

• Третье поколение: интегральные схемы

• Четвертое поколение: большие интегральные схемы

• Пятое поколение: сверхбольшие интегральные схемы

1. Принципы фон Неймана. Узкие места традиционных архитектур.

   • Принципы:

     • Программное управление:

       • программа состоит из команд

       • в любой момент времени выполняется только одна команда

     • принцип цсловного перехода: безусловный переход всегда нарушает порядок выполнения операций, условный по условию

     • принцип хранимой программы: неразличимость команд и данных

   • Структура: УУ + АЛУ + ОЗУ

   • Узкие места:?????

2. Виды памяти ЭВМ.

   • Ассоциативная: не по номеру, а по ключу

   • адресная: Такой вид памяти, при котором необходимая информация определяется номером строки памяти, называется адресной

3. Ассоциативная и адресная память. Реализация ассоциативной памяти.

4. Иерархия памяти.

5. Виртуальная память и ее реализация.

6. Полностью ассоциативная кэш-память.

   • кэш-контроллер может поместить любой блок оперативной памяти в любую строку кэш-памяти

7. Кэш-память с прямым отображением.

T - массив тэгов. s штук

K - массив кэш. s строк

П - массив памяти. n блоков по s строк

Найти содержимое байта t-S-N (тэг, строка, номер)

Если T[S] == t => байт = K[S][N]

Иначе байт = П[t][S][N]

1. Частично-асссоциативная кэш-память.

1. строки объединяются в группы, в которые могут входить 2, 4, 8, и т.д. строк. В соответствии с количеством строк в таких группах различают 2-входовый, 4-входовый и т.п. ассоциативный кэш. При обращении к памяти физический адрес разбивается на три части: смещение в блоке (строке кэша), номер группы (набора) и тег. Блок памяти, адрес которого соответствует определенной группе, может быть размещен в любой строке этой группы, и в теге строки размещается соответствующее значение. Очевидно, что в рамках выбранной группы соблюдается принцип ассоциативности

1. Алгоритмы вытеснения строк кэша.

2. Стратегии записи в кэш память.

3. Учет параметров кэша при программировании задач.

4. Расслоение памяти.

5. Конвейерная обработка данных в АЛУ.

6. Внеочередное выполнение команд.

7. Производительность конвейеров.

8. Векторно-конвейерные вычислители.

9. Конвейерная обработка команд.

10. Спекулятивное выполнение команд.

11. Статическое предсказание переходов.

12. Реализация механизмов динамического предсказания переходов.

13. Компьютеры CISC, RISC архитектуры.

14. Системы команд процессоров и сопроцессоров.

15. ЭВМ с WLIV-командами.

16. Стандарт IA-64.

17. Суперскалярные микропроцессоры.

18. Мультитредовые и многоядерные архитектуры.

19. Классификация вычислительных платформ по Флинну.

• Это классификация по структуре потоков команд и данных.

  • ОКОД одиночный поток команд, одиночный поток данных

  • ОКМД одиночный поток команд, множественный поток данных

  • MКОД множественный поток команд, одиночный поток данных

  • МКМД множественный поток команд, множественный поток данных

1. Статические коммутационные сети.

2. Динамические коммутаторы.

3. Кластеры.

4. Вычислительные системы МВС-100/1000.

• Источник - официальный сайт ИММ УрО РАН (Институт математики и маханики) http://parallel.uran.ru/archives/mvs100-doc/doc100.htm, которому принадлежит указанный класс машин.

• Сейчас в доступе (можно попросить зарегистрировать себя) 4 машины этого класса (от 14-ти процессоров до 128 двухпроцессорных модулей)

• ОС ROUTER (по типу стреды передачи сообщений. Поэтому и MPI)

• Языки:

  • "последовательные": ФОРТРАН, С, С++

  • "параллельные", на базе тех, что выше: MPI, DVM

• Для того, чтоб стать пользователем, надо отправить ОБЫЧНОЕ(не электронное) письмо по адресу с сайта или факс

1. Матричные параллельные процессоры.

2. Масштабирование МРР систем.

3. Симметричные мультипроцессоры. Кластеры SPPХХХ.

4. Архитектура памяти сс-NUMA.

5. Крей архитектура ЭВМ.

6. Парадигмы программирования для параллельных вычислителей.

7. Нетрадиционные вычислители. Потоковые машины.

8. Схема организации вычислений на графе. Блок схема потоковой машины.

9. Достоинства и недостатки data-flow вычислителей.

10. Нейронные сети как вычислители. Области применения.

11. Производительность ЭВМ.

12. Реальная и полная производительность вычислителей.

13. Метрики.

14. Измерения производительности.

15. Параметры рейтинга ТОР500.

• Адрес списка: http://www.top500.org/

• Параметры (информация с http://www.top500.org/project/top500_description)

• Номер в списке

• Производитель

• Computer - Type indicated by manufacturer or vendor

• Installation Site - Customer

• Страна

• Год последнего обновления информации о системе

• Field of Application

• Количество процессоров

• Rmax - максиальная производительность, достигнутая на тесте LINPACK

• Rpeak - теоретическая пиковая производительность

• Nmax - Problem size for achieving Rmax

• N1/2 - Problem size for achieving half of Rmax

1. Закон Амдала.

2. Языки программирования. Исполняемые комментарии.

3. Параллельные алгоритмы. Метрики.

4. Согласованность параллельных алгоритмов.

5. Редукционные алгоритмы. Параллельные алгоритмы редукции.

6. Рекурсивные алгоритмы. Распараллеливание алгоритмов рекурсии первого порядка.

7. Векторизация последовательных программ. Синхронизация параллельных процессов.

8. Организация параллельных вычислений. Программирование SPMD.

9. Пакет параллельного программирования MPI

• Очень хорошие лекции Воеводина на русском языке: http://parallel.ru/vvv/mpi.html

• MPI - message passing interface - библиотека функций, предназначенная для поддержки работы параллельных процессов в терминах передачи сообщений.

Номер процесса - целое неотрицательное число, являющееся уникальным атрибутом каждого процесса.

Атрибуты сообщения - номер процесса-отправителя, номер процесса-получателя и идентификатор сообщения. Для них заведена структура MPI_Status, содержащая три поля: MPI_Source (номер процесса отправителя), MPI_Tag (идентификатор сообщения), MPI_Error (код ошибки); могут быть и добавочные поля.

Идентификатор сообщения (msgtag) - атрибут сообщения, являющийся целым неотрицательным числом, лежащим в диапазоне от 0 до 32767.
Процессы объединяются в группы, могут быть вложенные группы. Внутри группы все процессы перенумерованы. С каждой группой ассоциирован свой коммуникатор. Поэтому при осуществлении пересылки необходимо указать идентификатор группы, внутри которой производится эта пересылка. Все процессы содержатся в группе с предопределенным идентификатором MPI_COMM_WORLD.

• В MPI определены функции

  • инициализации библиотеки

  • информационные (количество процессов, номер процесса, номер группы)

  • системного времени

  • передачи и приема сообщений (MPI_Send(), MPI_Recv)

  • а также барьер и коллективные операции (в духе broadcast)

1. Язык параллельного программирования Фортран-GNS.

2. Порождение процессов. Идентификация абонентов.

3. Протоколы передачи сообщений.

4. Язык Фортран-DVM.

• Источник информации: http://keldysh.ru/dvm/

• модели параллельного программирования

  • модель передачи сообщений (МПС)

  • модель с общей памятью (МОП)

  • модель параллелизма по данным (МПД)

• Модель параллелизма DVM базируется на МПД

• Язык Fortran DVM (FDVM) представляет собой язык Фортран 77 [5], расширенныйспецификациями параллелизма. Эти спецификации оформлены в виде специальных комментариев, которые называются директивами. Директивы FDVM можно условно разделить на три подмножества:

  • Распределение данных

    • Директива PROCESSORS определяет один или несколько массивов виртуальных процессоров (Реальное число выделенных процессоров может отличаться от указанного, но вычисления будут происходить с такой логикой, как будто все процессоры реальны)

    • как данные распределены между процессорами: директива DISTRIBUTE и BLOCK

• Распределение вычислений

  • Директива PARALLEL

  • Директива REDUCTION

• Спецификация удаленных данных

  • Удаленными данными будем называть данные, размещенные на одном процессоре и используемые на другом процессоре. Фактически эти данные являются общими (разделяемыми) данными для этих процессоров.

  • Директива SHADOW

1. Система программирования НОРМА.

2. Представления данных в ЭВМ. Особенности машинной арифметики.

3. Погрешности параллельных вычислений. Оценить полную ошибку суммирования положительных чисел.

4. Перечислить алгоритмы оптимизации объектных программ, которые могут повлиять на точность вычислений.

5. Оценить возможность параллельного выполнения цикла c телом: A(i) = (B(i) + C(i))) / A(i+const)

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 ответов (шпаргалок)