Презентация "Сравнение систем параллельного программирования" по информатике – проект, доклад

Сравнение систем параллельного программирования MPI, PVM и HPF

А. В. Комолкин Физический факультет Санкт-Петербургского государственного университета

Место высокопроизводительных вычислений в нашей жизни

ЭТО МОЕ ЛИЧНОЕ МНЕНИЕ

А. В. Комолкин

Какой сложности должна быть задача?

≤10 минут — интерактивная задачи

≤10 минут — интерактивная задачи >10 минут — пакетный режим

≤10 минут — интерактивная задачи >10 минут — пакетный режим

≤10 минут — интерактивная задачи >10 минут — пакетный режим

≤10 минут — интерактивная задачи >10 минут — пакетный режим

Как решается задача на компьютере?

Постановка задачи начальником Конкретизация условия задачи, уточнение области применимости

Постановка задачи начальником Конкретизация условия задачи, уточнение области применимости Построение физической (химической…) модели Построение математической модели Выбор численных методов

Постановка задачи начальником Конкретизация условия задачи, уточнение области применимости Построение физической (химической…) модели Построение математической модели Выбор численных методов Описание структур данных и построение алгоритма Программирование

Постановка задачи начальником Конкретизация условия задачи, уточнение области применимости Построение физической (химической…) модели Построение математической модели Выбор численных методов Описание структур данных и построение алгоритма Программирование Тестирование и отладка Запуск на счет…

Стратегия написания программ

Разделение на подзадачи Выбор подходящего языка программирования для каждой подзадачи Умеет работать с выбранными структурами данных Содержит средства для решения поставленных задач (связь, графика, управление аппаратурой, …) Выбор подходящей среды (среды разработчика, операционной, графической, …)

Рекомендуемая литература

Н. Вирт «Алгоритмы + структуры данных = программы» Дал, Дейкстра, Хоор. «Структурное программирование»

Основные системы

MPI — Message Passing Interface PVM — Parallel Virtual Machine HPF — High Performance FORTRAN

MPI

Библиотека подпрограмм обмена данными Команда для запуска программы “mpirun” Дополнительные средства (параллельный ввод/вывод, параллельная графика, профилирование…)

PVM

Библиотека подпрограмм обмена данными Подсистема для запуска программ на исполнение

HPF

Язык FORTRAN-90 Комментарии-директивы транслятора Команда для запуска программы (иногда)

Краткое сравнение MPI PVM

Супер-ЭВМ, однородные кластеры Одна (одинаковая) программа Постоянное число процессов Не устойчив к сбоям Больше подпрограмм обмена Параллельный В/В

(Гетерогенные) кластеры . Две программы (Master/slave) Динамический запуск процессов Устойчивость к сбоям Меньше подпрограмм обмена Нет параллельного В/В

Свойства HPF

Один исходный текст для последовательной и параллельной версий Единое адресное пространство данных Скрытый от программиста обмен данными Излишние синхронизации и обмены

Домашнее задание komolkin@esr.phys.spbu.ru

FORTRAN

dx = dx - boxl*dnint(dx/boxl) dnint( x ) dsign( dble( idint( dabs( x )+0.5d0 ) ), dx ) Какое из выражений вычисляется быстрее и почему?

С

#include “math.h” r = sin(x); e = exp(y); # gcc tst.c -O0 -ffast-math -lm # gcc tst.c -O1 -ffast-math Почему во втором случае не требуется включение библиотеки libm.a (libm.so) в исполняемую программу?

Немнюгин С., Чаунин М., Комолкин А. Эффективная работа: UNIX. — СПб, «Питер», 2001. 688 с. Немнюгин С.А., Стесик О.Л. Параллельное программирование для многопроцессорных вычислительных систем. — СПб, БХВ-Петербург, 2002. 400 с.