Связь в алгоритмических и структурных аспектах параллельного вычисления

A={a₁,a₂,a₃,…,a_m}

S={s₁,s₂,…,s_n}

A* S={a₁ s₁,a₁ s₂,,…,a₁ s₁

a₂ s₁,a₂ s₂,,…,a₂ s₁

a_m s₁,a_m s₂,,…,a_m s₁ }

C=сложность системы

C(A) =операции

C(S) -

Критерий сложности= C(A)*C(S)

Уходит время универсальным компьютеров. Появляется возможность матрицы, теория полей, механика сплошных средств и тд. – задачи, которые могу…..

Тема : Параллельная обработка информации в Многомашинных и многопроцессорных вычислительных процессов

1. Архитектурный принцип организации обработки данных ВС

2. Классификация ВС

3. Вычислительные системы класса SIMD

4. ВС класса MIMD

Архитектурный принцип организации обработки данных вс

ВС-это совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессов или вычислительным машин периферийного оборудования и ПО предназначенного для подготовки и решения задач пользователя

Данное определение практически совпадает с определением ВМ, но принято считать, что основной отличительной чертой ВС от ВМ является наличие в ВС средств , реализующих параллельную обработку за счет построения параллельных ветвей вычисления

ВМ классической архитектуры такое не предполагают.

ВС может быть многопроцессорная (совокупность процессов) или многомашинная (совокупность машин).

Общение между процессорами происходит через шину

Общение между машинами происходит между каналами

Машины могут взаимодействовать между собой через память, либо через внешнее ЗУ (в основном).

Принципы архитектуры:

1. Принцип потока управления

В соответствии с принципом потока управления очередная команда имеет возможность выполнения только после того, когда ей (команде) будет передано управление.

Прерывание происходит после завершения команды (пример с буфетом и В.В. Путиным). Завершенная команда кладется в память и далее обслуживается прерывание.

Команды не видят друг друга. Машиной владеет та команда, которая находится в данный момент в регистре команд

Данный принцип лежит в основе универсальных компьютеров.

Схема потока управления: 8 стрелок значит, что 8 раз обратились к памяти.

ОПЕРАТОРЫ:

FORK

JOIN – параллельный процесс завершился, необходимо объединения

• Данные рассылаются между командами через ячейки общей памяти (замедляет управление)

• Операнды в этом случае могут храниться в самих командах для улучшения доступа к нему (экономим одно обращение в памяти)

• Поток управления является последовательным и только вводимые в него управляющие операторы могут определить организуемый параллелизм.

2. Принцип потока данных

Очередная команда имеет возможность управления после того, как ей доступны ее операнды

Схема потока данных:

Первая цифра перед /– номер команды, в которую надо передать результат

Никакой синхронизации

• Промежуточные результаты пересылаются непосредственно между командами.

• Нет общей оперативной памяти

• Операнд может быть внутри команды.

• Ограничения по последовательности выполнения вычислительных действий определяется только зависимостями между данными, что позволяет реализовывать присущую в программе параллельность

Скорость большая. Поток данных специализирован. Изменить «/2b» на « /2a»