
- •1. Назвати основні сфери застосування високопродуктивних систем опрацювання даних і коротко їх охарактеризувати.
- •2. Навести класифікацію обчислювальних систем згідно з м.Флінном.
- •3. Навести класифікацію обчислювальних систем згідно з р.Хокні.
- •4. Навести основні архітектури високопродуктивних систем опрацювання даних.
- •5.Архітектура мрр
- •6.Архітекттура smp
- •8. Охарактерізуваті архітектуру numa.
- •9. Охарактеризувати кластерні системи.
- •10. Охарактерізуваті архітектуру grid.
- •11.Навести переваги використання багатоядерних процесорних систем у порівнянні з багатопроцесорними системами.
- •12. Навести переваги використання спеціалізованих графічних процесорів (gpu) у порівнянні з центральними процесорами (cpu) комп'ютерних систем для високопродуктивних обчислень.
- •13.Як визначається час виконання паралельного алгоритму?
- •14. Мінімальний можливий час виконання паралельного алгоритму визначається довжиною максимального шляху обчислювальної схеми алгоритму:
- •15 Основною характеристикою алгоритму, визначальною ефективність його виконання на багатопроцесорній системі є його ступінь паралелізму.
- •16. Ефективність паралельних обчислень сильно залежить від об'єму обміну у виконуваному застосуванні і від свойст коммуникатора.
- •17.Закон Амдала
- •18.Закон Густавсона – Барсиса
- •20.Навести основні принципи, яких необхідно дотримуватись при розробці паралельних алгоритмів.
- •21. Навести та охарактеризувати основні типи апаратних комунікаційних інтерфейсів для організації високопродуктивних систем опрацювання даних.
- •22. Охарактеризувати спеціалізований комунікаційний інтерфейс sci (Scalable Coherent Interface).
- •23.Охарактеризувати спеціалізований комунікаційний інтерфейс Myrinet
- •24.Охарактеризувати комунікаційний інтерфейс Gigabit Ethernet.
- •26 Охарактеризувати принципи роботи технології виклику віддалених процедур, методів, обєктів
- •27 Дати означення терміну маршалізація даних при виклику віддалених процедур
- •28 Дати означення терміну серіалізація обєктів
- •29. Пояснити причини використання клієнтської та серверної заглушок (stub) при написанні програм виклику віддалених процедур та методів.
- •30. Навести основні проблеми, які виникають при використанні технологій виклику віддалених процедур, методів, об'єктів.
- •31. Охарактеризувати технологію rpc.
- •32.Архітектура rmi.
- •1.Rmi (англ. Remote Method Invocation) - програмний інтерфейс виклику видалених методів в мові Java.
- •35. Охарактерізуваті технологію dcom
- •36. Проаналізувати використання программ з багатьма підпроцесами для організації високопродуктивних систем опрацювання даних.
- •37.Дати означення термінам семафор, м'ютекс, критична секція.
- •38.Навести основні проблеми, які виникають при використанні програм з багатьма підпроцесами, зокрема гонка процесів, вхід/вихід з критичних секцій, синхронізація підпроцесів.
- •39.Проаналізувати використання програм зі з'єднанням на основі сокетів для організації високопродуктивних систем опрацювання даних.
- •40.Дати означення терміну сокет, мережевий сокет, unix-сокет.
- •42. Охарактеризуйте технологію mpi, її призначення і реалізації
- •43. Навести приклад найпростішої програми на мові с з використанням технології mpi, яка виводить прізвище студента
- •44 Описати процес компіляції і виконання програми засобами середовища OpenMpi та компілятора gcc.
- •45.Навести необхідні функції mpi для ініціалізації і завершення mpi-коду програми.
- •46Охарактеризувати поняття групи і комунікатора у технології mpi.
- •47Навести і охарактеризувати основні типи даних mpi.
- •48Охарактеризувати основні методи для обміну повідомленнями між окремими процесами технології mpi.
- •50. Навести і охарактеризувати віртуальні топології mpi.
- •52Директива parallel
- •53Навести конструкції технології OpenMp на мові с для паралельного виконання циклу області технології OpenMp.
- •58. Охарактеризувати технологію pvm.
- •59 Проаналізувати можливість використання технології OpenMp, mpi та mpi/openmp на архітектурах mpp, smp та кластерній
- •60 Охарактеризувати високодоступні кластери
- •61 Охарактеризувати високопродуктивні кластери
- •62. Які є базові операції rpc?
- •63.Які є етапи виконання rpc.
- •64.Навести основні етапи розробки паралельних алгоритмів.
- •65.Завдання множення матриці на вектор визначається співвідношеннями
- •66.Навести і описати паралельні методи множення матриць.
- •67. Навести і описати паралельні методи розв'язку систем лінійних рівнянь.
- •67. Навести і описати паралельні методи сортування.
- •69.Навести і описати паралельні методи опрацювання графів.
- •70.Навести і описати паралельні методи розв'язання диференціальних рівнянь у частинних похідних.
- •71.Навести і описати паралельні методи багатоекстремальної оптимізації
- •72. У вихідному коді програми на мові с вставити пропущені виклики процедур підключення мрі, визначення кількості процесів і рангу процесів.
- •73. Програма, яка виводить «Hello Word from process I for n».
- •74. Програма генерації чисел в одному процесі і сумування їх у іншому процесі і надсилення результату в перший процес.
- •85.Налаштувати обчислювальний кластер засобами OpenMosix і пояснити принципи його роботи
- •88.Пояснити що таке mfs і продемонструвати прозору взаємодію файлових систем кластера
- •89. Написати програму з використанням бібліотеки Posix threads на мові с з метою тестування роботи кластера під керуванням OpenMosix. Тестування провести з замірами часу.
43. Навести приклад найпростішої програми на мові с з використанням технології mpi, яка виводить прізвище студента
#include “mpi.h”
main (int argc, char ** argv)
{ int rank, size;
MPI_Status status;
MPI_Init (&argc, argv);
MPI_Comm_size (MPI_COMM_WORLD, & size);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, & rank);
Printf (“……………….. in roces №%d,” rank);
MPI_Finalize ();
}
44 Описати процес компіляції і виконання програми засобами середовища OpenMpi та компілятора gcc.
Демон- программа, яка запускається на кожній машині, для звязку. Щоб запустити паралельну програму на МРІ : запускають демони;
Mpiexec [ключі]–n_програма
Для компіляції програми потрібно ввести команду:
mpicc program.c –o program –для С
mpiхх program.c –o program –для С++
При умові успішної компіляції, запустити програму командою:
mpirun –np X program
де X – кількість процесів вказана у завданні.
Запуск демонов
mpdboot –n число_демонов [ключи]
Запуск параллельной программы
mpiexec [ключи] –n число имя_исполняемого файла
Завершение работы всех демонов
Mpdallexit
45.Навести необхідні функції mpi для ініціалізації і завершення mpi-коду програми.
Для того, щоб написати програму з використанням MPI потрібно прописати відповідний заголовок
#include "mpi.h"
Ініціалізація MPI відбувається так:
MPI_Init(&argc, &argv);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&ProcNum); - отримує від MPI кількість запущених процесів
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&ProcRank); - отримує значення процесу.
Далі йде програмний код.
Після написання програми в кінці потрібно написати
MPI_Finalize();
Для компіляції програми виконати:
Mpicc integr.c –o integr
Для виконання програми:
Mpirun –n <N> -hostfile <hostfile> ./integr
<N> - кіьлкість процесів
<Hostfile> - файл з DNS-іменами/IP-фдресами вузлів кластера
46Охарактеризувати поняття групи і комунікатора у технології mpi.
Група – це впорядкована велика кількість процесів. Кожному процесу в групі зіставлено ціле число – ранг або номер.
MPI_GROUP_EMPTY – пустая група, що не містить жодного процесу.
MPI_GROUP_NULL – значення, використовуване для помилкової групи.
Нові групи можна створювати як на основі вже існуючих груп, таки на основі комунікаторів, але в операціях обміну можуть використовуватися лише комунікатори. Базова група, з якої створюються всі інші руппи процесів, пов'язана з комунікатором MPI_COMM_WORLDу неї входять всі процеси додатка. Операції над групами процесів є локальними, до них залучається процес, що лише викликав процедуру, а виконання не вимагає міжпроцессного обміну даними. Будь-який процес може виробляти операції над будь-якими групами, у тому числі над такими, які не містять даний процес. При операціях над групами може вийти порожня група MPI_GROUP_EMPTY.
Комунікатор надає окремий контекст обміну процесів деякої групи. Контекст забезпечує можливість незалежних обмінів даними. Кожній групі процесів може відповідати декілька комунікаторів, але кожен комунікатор у будь-який момент часу однозначно відповідає лише одній групі. Наступні комунікатори створюються відразу після виклику процедури
MPI_INIT:
MPI_COMM_WORLD – комунікатор, об'єднуючий всі процеси додатку
MPI_COMM_NULL – значення, використовуване для помилкового комунікатора;
MPI_COMM_SELF – комунікатор, що включає лише викликаний процес. Створення комунікатора є колективною операцією і вимагає операції міжпроцессного обміну, тому такі процедури повинні викликатися всіма процесами деякого існуючого комунікатора.