- •Isbn 978-601-217-247-8
- •Есептеу машиналары
- •§1.1.1 Параллель виртуалды машиналар
- •1 Сурет. Vm/sp, vм/ха, vn/еsа машиналары
- •2 Сурет. Виртуалды машина жүйесі
- •3 Сурет. VMware терезесі
- •4 Сурет. Бір компьютерде бірнеше операциялық жүйе
- •5 Сурет. Вм консолынің мысалы
- •6 Сурет. Виртуалды машиналар жүйесінің архитектурасы
- •§1.1.2 Виртуалды машиналардың түрлері
- •§1.1.3 Виртуаландыру - ақпараттық жүйелерді реттеудің басты жолы
- •§1.2.1 Компьютердің аппараттық құрылымын жетілдіру
- •7 Сурет. Бір операцияны бес тактіде орындайтын тізбекті құрылғының
- •8 Сурет. Бір операцияны әрбірі бес тактіде орындайтын екі бірдей тізбекті
- •10 Сурет. Конвейерлік құрылғы өнімділігінің кіріс деректер
- •11 Сурет. Illiac IV матрицалық жүйесінің жобасы
- •§1.2.2 Компьютерді басқарудың интеллектуалдығын жоғарылату
- •12 Сурет. Ортақ жадылы параллель компьютерлер
- •13 Сурет. Таратылған жадылы параллель компьютерлер
- •14 Сурет. Ортақ шиналы мультипроцессорлық жүйе.
- •15 Сурет. Матрицалық коммутаторлардағы
- •16 Сурет. Омега - желі мультипроцессорлық жүйесі.
- •17 Сурет. Мультикомпьютерлерлік жүйелер байланыс топологияларымен: а – сызықша; б – дөңгелек; в – жұлдызша
- •18 Сурет. Процессорлардың байланыс топологияларының нұсқалары
- •19 Сурет. Сm* есептеу жүйесінің сызбасы
- •20 Сурет. Bbn Butterfly есептеу жүйесінің сызбасы
- •§1.2.3 Функционалды құрылғылар жүйесі
- •§1.3.1 Параллель компьютерлер және жүйелер классификациясы
- •21 Сурет. М. Флин классификациясының sisd және simd кластары
- •22 Сурет. М. Флин классификациясының misd және mimd кластары
- •23 Сурет. Mimd класына р. Хокнидың қосымша
- •§1.3.2 Векторлы-конвейерлік компьютелер
- •24 Сурет. Cray c90 компьютерінің жалпы сүлбесі
- •25 Сурет. Cray c90 компьютері жадысының бөлінуі
- •26 Сурет. Cray c90 компьютерінде векторлық операциялардың орындалуы
- •27 Сурет. Cray c90 компьютерінде векторлық операциялардың ілінісуі
- •§1.3.3 Ортақ жадылы параллель компьютерлер
- •28 Сурет. Hewlett Packard Superdome компьютері
- •29 Сурет. Hewlett Packard Superdome компьютерінің
- •§1.3.4 Таратылған жадылы есептеу жүйелері
- •30 Сурет. Cray t3e компьютерінің коммуникациялық торы
- •31 Сурет. Cray т3d/t3e компьютерлеріндегі барьерлі синхрондау
- •32 Сурет. Есептеу кластерінің жалпы схемасы
- •33 Сурет. Мвс-1000м суперкомпьютерінің құрылымы
- •34 Сурет. Коммуникациялық ортаның латенттілігі және өткізу қабілеті
- •§1.3.5 Метакомпьютинг
- •§2.1.1 Үлкен есептер және үлкен компьютерлер
- •35 Сурет. Сандық эксперименттің этаптары
- •§ 2.1.2 Алгоритм графы және параллель есептеулер
- •§ 2.1.3 Шексіз параллелділік концепциясы
- •§ 2.1.4 Ішкі параллельділік
- •37 Сурет. Матрицаларды көбейту графы
- •38 Сурет. Үшбұрышты жүйелерге арналған графтар
- •39 Сурет. Блокты-екідиагоналды жүйеге арналған Макрограф
- •40 Сурет. Блокты-екідиагоналды жүйеге арналған граф
- •41 Сурет. Жалпыланған пралллель форманың ярустары
- •42 Сурет. Графтағы микро және макропараллельділік
- •§2.2.1 Дәстүрлі тізбекті тілдерді пайдалану.
- •§2.2.2 OpenMp бағдарламалау технологиясы
- •44 Сурет. ОреnМр: бағдарламаның орындалу процесі
- •§2.2.3 Хабарлама жіберу негізіндегі бағдарламалау жүйелері. Mpi бағдарламалау жүйесі
- •Int mpi_Comm_rank(mpi_Comm comm, int *rank)
- •Int mpi_Send(void *buf, int count, mpi_Datatype datatype, int dest, int msgtag, mpi_Comm comm)
- •Integer count, datatype, dest, msgtag, comm, request, ierr
- •Int mpi_Isend(void *buf, int count, mpi_Datatype datatype, int dest, int msgtag, mpi_Comm comm, mpi_Request *request)
- •Int mpi_Irecv(void *buf, int count, mpi_Datatype datatype, int source, int msgtag, mpi_Comm comm, mpi_Request *request)
- •Integer count, datatype, source, msgtag, comm, request, ierr
- •Int main(argc,argv)
- •Int argc;
- •Include 'mpif.H’
- •Integer ierr, rank, size, prev, next, reqs(4), buf(2)
- •Integer stats(mpi_status_size, 4)
- •Int mpi_Waitany( int count, mpi_Request *requests, int *index, mpi_Status *status)
- •Integer count, requests(*), index, status(mpi_status_size), ierr
- •Int mpi_Waitsome( int incount, mpi_Request *requests, int *outcount, int *indexes, mpi_Status *statuses)
- •Integer incount, requests(*), outcount, indexes(*), ierr,
- •Int mpi_Test(mpi_Request *request, int *flag, mpi_Status *status)
- •Integer request, ierr, status(mpi_status_size)
- •Int mpi_Testall( int count, mpi_Request *requests, int *flag, mpi_Status *statuses)
- •Integer count, requests(*), statuses(mpi_status_size,*), ierr
- •Int mpi_Testany(int count, mpi_Request *requests, int *index, int *flag, mpi_Status *status)
- •Integer count, requests(*), index, status(mpi_status_size), ierr
- •Int mpi_Testsome( int incount, mpi_Request *requests, int *outcount, int *indexes, mpi_Status *statuses)
- •Integer incount, requests(*), outcount, indexes(*), ierr,
- •Int mpi_Iprobe( int source, int msgtag, mpi_Comm comm, int *flag, mpi_Status *status)
- •Include 'mpif.H’
- •Integer ierr, rank, size, n, nl, I, j
- •Integer irr, status(mpi_status_size), req(maxproc*2)
- •If(ir .Ne. Rank)
- •Int mpi_Send_init( void *buf, int count, mpi_Datatype datatype, int dest, int msgtag, mpi_Comm comm, mpi_Request *request)
- •Integer count, datatype, dest, msgtag, comm, request, ierr
- •Int mpi_Recv_init( void *buf, int count, mpi_Datatype datatype, int source, int msgtag, mpi_Comm comm, mpi_Request *request)
- •Integer count, datatype, source, msgtag, comm, request, ierr
- •Integer сомм, ierr
- •Include 'mpif.H’
- •Integer ibuf(maxproc)
- •Integer req(2*maxproc), statuses(mpi_status_size, maxproc)
- •Integer count, datatype, root, comm, ierr
- •Integer scount, stype, rcount, rtype, root, comm, ierr
- •Integer scount, stype, rcounts(*), displs(*), rtype, root, comm, ierr
- •Integer scount, stype, rcount, rtype, root, comm, ierr
- •Int mpi_Bcast(void *buf, int count, mpi_Datatype datatype, int source, mpi_Comm comm)
- •Int mpi_Gather( void *sbuf, int scount, mpi_Datatype stype, void *rbuf, int rcount, mpi_Datatype rtype, int dest, mpi_Comm comm)
- •Int mpi_Scatter(void *sbuf, int scount, mpi_Datatype stype, void *rbuf, int rcount, mpi_Datatype rtype, int source, mpi_Comm comm)
- •Int main(argc,argv)
- •Int argc;
- •Int numtasks, rank, sendcount, recvcount, source;
- •Int mpi_Barrier (mpi_Comm comm)
- •§ 2.2.4 Бағдарламалаудың басқа тілдері және жүйелері.
- •Параллель есептеуде қолданылатын қысқаша қазақша-орысша терминологиялық сөздік
- •Параллель есептеуде қолданылатын қысқаша орысша-қазақша терминологиялық сөздік
- •Және орта айнымалылары
- •Mpi функциялары
Integer scount, stype, rcount, rtype, root, comm, ierr
сомм коммуникаторының барлық процестерінен, SBUF массивтеріндегі STYPE типті SCOUNT элементтерді root процесінің RBUF буферінде жинау. Әрбір процесс, root процесін қоса алғанда, өз SBUF буферіндегі деректерді root процесіне жібереді. Жинақтаушы процесс, деректерді процесс нөмірінің өсу реті бойынша орналастыра отырып RBUF буферінде сақтайды.
root процесінде барлық параметрлердің мәндері маңызды орын алады, ал қалған барлық процестерде - тек SBUF, SCOUNT, STYPE, root және comm параметрлерінің ғана мәндері. Барлық процестерде root және comm параметрлерінің мәндері бірдей болуы керек. root процесінің RCOUNT параметрі, барлық процестен қабылданған қосынды элементтер емес, ал әрбір процестен қабылданатын RTYPE типті элементтер санын белгілейді.
Келесі схема MPI_GATHER процедурасының іс-әрекетін көрсетеді.
Мысалы, 2-ші процесс барлық қалған процестерден әрқайсысы 10 бүтінсанды элементтен тұратын buf қосымша массивтерін rbuf массивіне жинау үшін, барлық процестерде келесі шақыру кездесуі керек:
call MPI_GATHER(buf, 10, MPI_INTEGER, & rbuf, 10, MPI_INTEGER,
& 2, MPI_COMM_WORLD, ierr)
MPI_GATHERV(SBUF, SCOUNT, STYPE, RBUF, RCOUNTS, DISPLS, RTYPE, ROOT, COMM, IERR)
<type> SBUF(*), RBUF(*)
Integer scount, stype, rcounts(*), displs(*), rtype, root, comm, ierr
RBUF массивтерінен түрлі мөлшердегі деректерді жинау. Қорытынды RBUF буферіндегі деректердің орналасу ретін DISPLS массиві береді.
RCOUNTS - әрбір процестен жіберілетін элементтер санынан тұратын бүтінсанды массив (индекс жіберетін процесс рангісіне тең, массив өлшемі сомм коммуникаторындағы процестер санына тең).
DISPLS - RBUF массивінің басталуына қарағандағы ығысудан (смещение) тұратын бүтін санды массив (индекс - жіберетін процесс рангісіне тең, массив өлшемі - сомм коммуникаторындағы процестер санына тең).
J-1 процесімен жіберілген деректер, root процесінде rbuf буферінің j-ші блогына орналастырылады.
MPI_SCATTER(SBUF, SCOUNT, STYPE, RBUF, RCOUNT, RTYPE, ROOT,
COMM, IERR)
<type> SBUF(*), RBUF(*)
Integer scount, stype, rcount, rtype, root, comm, ierr
mpi_scatter процедурасының әрекеті mpi_gather процедурасына кері. Ол root процесінің sbuf массивінен stype типті scount элементтерден сомм коммуникаторының барлық процестерінің rbuf массивтеріне таратады (root процесін қоса алғанда). sbuf массивін, әрқайсысы stype типті scount элементтен тұратын процестер саны бойынша тең бөлінген деп санауға болады, одан кейін I-ші бөлігі (I - 1)-ші процеске жіберіледі.
root процесінде барлық параметрлердің мәндері маңызды орын алады, ал қалған барлық процестерде - тек RBUF, rCOUNT, rTYPE, Source және COMM параметрлерінің ғана мәндері. Барлық процестерде Source және COMM параметрлерінің мәндері бірдей болуы керек.
Келесі схема mpi_scatter процедурасының іс-әрекетін көрсетеді.
Төменде MPI_Bcast, MPI_Gather, MPI_Scatter процедураларын пайдаланудың Си тіліндегі нұсқалары берілген.
Int mpi_Bcast(void *buf, int count, mpi_Datatype datatype, int source, mpi_Comm comm)
out buf — хабарламаны жіберу буферінің басталу адресі;
count — хабарламадағы жіберілген элементтер саны;
datatype — жіберілген элементтер типтері;
source — тарататын процесс нөмірі;
comm —коммуникатор идентификаторы.
Хабарламаны source процесінен барлық процестерге (таратушы процесс те енеді) тарату. Процедурадан қайтарылу кезінде source процесінің buf буферіндегі мәлімет comm коммуникаторының әрбір процесінің жергілікті (жеке) буферіне көшіріледі. Барлық процестерде count, datatype, source және comm параметрлерінің мәндері бірдей болуы керек.
Келесі операторды comm коммуникатораның барлық процесі орындау нәтижесінде:
MPI_Bcast (array, 100, MPI_INT, 0, comm);
нөлінші процестегі array массивінің алғашқы 100 бүтін саны әрбір процестің жергілікті array буферлеріне көшіріліп жазылады.
