Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Компьютеры, Программирование Компьютеры, Программирование     Программное обеспечение Программное обеспечение

Анализ эффективности MPI-программ

Совок большой.
Длина 21,5 см. Расцветка в ассортименте, без возможности выбора.
21 руб
Раздел: Совки
Фонарь садовый «Тюльпан».
Дачные фонари на солнечных батареях были сделаны с использованием технологии аккумулирования солнечной энергии. Уличные светильники для
106 руб
Раздел: Уличное освещение
Забавная пачка "5000 дублей".
Юмор – настоящее богатство! Купюры в пачке выглядят совсем как настоящие, к тому же и банковской лентой перехвачены... Но вглядитесь
60 руб
Раздел: Прочее

Оглавление 1.Введение. 3 2. Обзор существующих моделей параллельного программирования. 5 3. Обзор средств отладки эффективности MPI-программ. 9 3.1 Общие проблемы всех средств трассировки. 10 3.2 Обзор основных средств отладки. 11 3.2.1 AIMS - Au oma ed I s rume a io a d Mo i ori g Sys em. 11 3.2.2 Vampir, Vampir race. 12 3.2.3 Jumpsho 14 3.2.4 Pablo Performa ce A alysis oolki Sof ware. 15 3.2.5 Parady . 17 3.2.6 CXperf 18 4. Характеристики и методика отладки DVM-программ. 20 4.1    Основные характеристики производительности. 20 4.2    Методика отладки эффективности. 22 4.3    Рекомендации по анализу. 23 5. Средство анализа эффективности MPI программ. 27 5.1.   Постановка задачи. 27 5.2    Этапы работы анализатора. 28 5.3    Устройство анализатора. 29 5.3.1 Сбор трассы. 29 5.3.2 Анализ. 30 5.3.3 Визуализация. 35 Заключение. 37 Список литературы. 39 Приложение 1. 40 Приложение 2. 40 1.Введение Сегодня невозможно представить себе эффективную организацию работы без применения компьютеров в таких областях, как планирование и управление производством, проектирование и разработка сложных технических устройств, издательская деятельность, образование - словом, во всех областях, где возникает необходимость в обработке больших объемов информации. Однако наиболее важным по-прежнему остается использование их в том направлении, для которого они собственно и создавались, а именно, для решения больших задач, требующих выполнения громадных объемов вычислений. Такие задачи возникли в середине прошлого века в связи с развитием атомной энергетики, авиастроения, ракетно-космических технологий и ряда других областей науки и техники. В наше время круг задач, требующих для своего решения применения мощных вычислительных ресурсов, еще более расширился. Это связано с тем, что произошли фундаментальные изменения в самой организации научных исследований. Вследствие широкого внедрения вычислительной техники значительно усилилось направление численного моделирования и численного эксперимента. Численное моделирование, заполняя промежуток между физическими экспериментами и аналитическими подходами, позволило изучать явления, которые являются либо слишком сложными для исследования аналитическими методами, либо слишком дорогостоящими или опасными для экспериментального изучения. При этом численный эксперимент позволил значительно удешевить процесс научного и технологического поиска. Стало возможным моделировать в реальном времени процессы интенсивных физико-химических и ядерных реакций, глобальные атмосферные процессы, процессы экономического и промышленного развития регионов и т.д. Очевидно, что решение таких масштабных задач требует значительных вычислительных ресурсов. Вычислительное направление применения компьютеров всегда оставалось основным двигателем прогресса в компьютерных технологиях. Не удивительно поэтому, что в качестве основной характеристики компьютеров используется такой показатель, как производительность - величина, показывающая, какое количество арифметических операций он может выполнить за единицу времени. Именно этот показатель с наибольшей очевидностью демонстрирует масштабы прогресса, достигнутого в компьютерных технологиях.

В настоящее время главным направлением повышения производительности ЭВМ является создание многопроцессорных систем с распределенной памятью. Создание прикладных программ для подобных распределенных систем наталкивается на ряд серьезных трудностей. Разработка параллельной программы требует выбора или создания подходящего вычислительного метода. При этом для достижения требуемой эффективности приходится многократно проходить путь от спецификации алгоритма к программе на языке программирования, который для параллельных вычислительных систем оказывается гораздо более сложным, чем для последовательных. При переходе от одного процессора к нескольким резко возрастает сложность программирования. И многие традиционные подходы здесь уже не работают. Причём если на мультипроцессорной системе достаточно правильно распределить вычисления, то в случае распределённой системы необходимо ещё распределить данные, и самое главное, нужно, чтобы распределение данных и вычислений было согласованным. Одной из ключевых проблем является проблема эффективности компьютерной программы. Важно видеть, какой эффект дает распараллеливание нашей программы и что можно сделать, чтобы максимизировать этот эффект. Эффективность выполнения параллельных программ на многопроцессорных ЭВМ с распределенной памятью определяется следующими основными факторами: ·& bsp;& bsp;& bsp;& bsp;& bsp;& bsp; степенью распараллеливания программы - долей параллельных вычислений в общем объеме вычислений; ·& bsp;& bsp;& bsp;& bsp;& bsp;& bsp; равномерностью загрузки процессоров во время выполнения параллельных вычислений; ·& bsp;& bsp;& bsp;& bsp;& bsp;& bsp; временем, необходимым для выполнения межпроцессорных обменов; ·& bsp;& bsp;& bsp;& bsp;& bsp;& bsp; степенью совмещения межпроцессорных обменов с вычислениями; ·& bsp;& bsp;& bsp;& bsp;& bsp;& bsp; эффективностью выполнения вычислений на каждом процессоре (а она может варьироваться значительно в зависимости от степени использования кэша). Методы и средства отладки производительности параллельной программы существенно зависят от той модели, в рамках которой разрабатывается параллельная программа. 2. Обзор существующих моделей параллельного программирования Для организации доступа к данным на многопроцессорных ЭВМ требуется взаимодействие между её процессорами. Это взаимодействие может происходить либо через общую память, либо через механизм передачи сообщений – две основные модели параллельного выполнения программы. Однако эти модели являются довольно низкоуровневыми. Поэтому главным недостатком выбора одной из них в качестве модели программирования является то, что такая модель непривычна и неудобна для программистов, разрабатывающих вычислительные программы. Можно отметить системы автоматического распараллеливания, которые вполне успешно использовались на мультипроцессорах. А использование этих систем на распределённых системах существенно затруднено тем, что Во-первых, поскольку взаимодействие процессоров через коммуникационную систему требует значительного времени (латентность – время самого простого взаимодействия - велика по сравнению со временем выполнения одной машинной команды), то вычислительная работа должна распределяться между процессорами крупными порциями.

Во-вторых, в отличие от многопроцессорных ЭВМ с общей памятью, на системах с распределенной памятью необходимо произвести не только распределение вычислений, но и распределение данных, а также обеспечить на каждом процессоре доступ к удаленным данным - данным, расположенным на других процессорах. Для обеспечения эффективного доступа к удаленным данным требуется производить анализ индексных выражений не только внутри одного цикла, но и между разными циклами. К тому же, недостаточно просто обнаруживать факт наличия зависимости по данным, а требуется определить точно тот сегмент данных, который должен быть переслан с одного процессора на другой. В третьих, распределение вычислений и данных должно быть произведено согласованно. Несогласованность распределения вычислений и данных приведет, вероятнее всего, к тому, что параллельная программа будет выполняться гораздо медленнее последовательной. Согласованное распределение вычислений и данных требует тщательного анализа всей программы, и любая неточность анализа может привести к катастрофическому замедлению выполнения программы. В настоящее время существуют следующие модели программирования: Модель передачи сообщений. MPI. В модели передачи сообщений параллельная программа представляет собой множество процессов, каждый из которых имеет собственное локальное адресное пространство. Взаимодействие процессов - обмен данными и синхронизация - осуществляется посредством передачи сообщений. Обобщение и стандартизация различных библиотек передачи сообщений привели в 1993 году к разработке стандарта MPI (Message Passi g I erface). Его широкое внедрение в последующие годы обеспечило коренной перелом в решении проблемы переносимости параллельных программ, разрабатываемых в рамках разных подходов, использующих модель передачи сообщений в качестве модели выполнения.  В числе основных достоинств MPI по сравнению с интерфейсами других коммуникационных библиотек обычно называют следующие его возможности:  Возможность использования в языках Фортран, Си, Си ;  Предоставление возможностей для совмещения обменов сообщениями и вычислений;  Предоставление режимов передачи сообщений, позволяющих избежать излишнего копирования информации для буферизации;  Широкий набор коллективных операций (например, широковещательная рассылка информации, сбор информации с разных процессоров), допускающих гораздо более эффективную реализацию, чем использование соответствующей последовательности пересылок точка-точка;  Широкий набор редукционных операций (например, суммирование расположенных на разных процессорах данных, или нахождение их максимальных или минимальных значений), не только упрощающих работу программиста, но и допускающих гораздо более эффективную реализацию, чем это может сделать прикладной программист, не имеющий информации о характеристиках коммуникационной системы;  Удобные средства именования адресатов сообщений, упрощающие разработку стандартных программ или разделение программы на функциональные блоки;  Возможность задания типа передаваемой информации, что позволяет обеспечить ее автоматическое преобразование в случае различий в представлении данных на разных узлах системы.

Сравнительную характеристику технологий КСО можно представить в виде таблицы. Таблица 7.2Технологии КСО Технологии и модели КСО: (А) Традиционные социальные инвестиции 1. Прямые инвестиции компании Достоинства: Прямой контроль финансов («короткая рука») Недостатки: Существенные финансовые затраты. Проблема анализа эффективности. Превращение компании в «дойную корову» органов власти (местной и федеральной). Потребительское отношение общественности к компании. Трудоемкость. Проблемы с налогами. Снижение эффективности финансового менеджмента 2. Через фонды: корпоративные фонды; системные фонды Достоинства: Аккумулирование ресурсов. Возможность аккумулирования региональных ресурсов. Участие в масштабных проектах и программах. Развитие партнерских отношений на региональном, федеральном и международном уровнях. Эффективный менеджмент СИ. Финансовая прозрачность СИ. Повышение общественного доверия. Недостатки: Утрата прямого контроля («длинная рука»). Потери на налогообложении НКО. Затраты на административный менеджмент НКО

1. Роль микроэлементов в обменных процессах растений и на накоплении ими биологически активных веществ (Реферат (обзор литературы) () WinWord 97)

2. Экономическая сказка-реферат "НДС - вражья морда" или просто "Сказка про НДС"

3. Несколько рефератов по культурологии

4. Реферат по научной монографии А.Н. Троицкого «Александр I и Наполеон» Москва, «Высшая школа»1994 г.

5. Субъект преступления ("подновлённая" версия реферата 6762)

6. Психология труда (Обзорный реферат по психологии труда)
7. "Русский Тарзан" (реферат о российском пловце Александре Попове)
8. Реферат по статье П. Вайнгартнера «Сходство и различие между научной и религиозной верой»

9. Генезис капитализма в Мексике. Реферат по истории экономики

10. Реферат по книге Н. Цеда Дух самурая - дух Японии

11. Реферат по теме “Человек на войне”

12. Реферат по биографии Виктора Гюго

13. Реферат - Физиология (Транспорт веществ через биологические мембраны)

14. США и Канада в АТР: набор рефератов

15. Как написать хороший реферат?

16. Сборник рефератов о конфликтах

Алфавитная книга записи обучающегося.
Книга записи обучающихся является основой первичного учета и ведется в каждом общеобразовательной учреждении. Книга имеет алфавитную
371 руб
Раздел: Бланки, книги учета
Кукла "Берта", 32 см.
Кукла Берта одета в длинное белое платье, украшенное кружевом. На ее ножках - красивые туфельки. Светлые длинные волосы берты собраны в
305 руб
Раздел: Классические куклы
Детское удерживающее устройство "Фэст", 15-25 кг (серо-голубой).
Детское удерживающее устройство "Фэст" — уникальная отечественная разработка. Компактное, надежное, очень простое в эксплуатации
482 руб
Раздел: Удерживающие устройства

17. Реферат кондитерское изделие

18. Реферат по статье Гадамера Неспособность к разговору

19. Реферат Евро

20. Реферат о прочитаной на немецком языке литературы

21. Лесные пожары - реферат

22. ДЫХАНИЕ - реферат за 9-й класс
23. Реферат по Мексике
24. Перевод реферата "Acquaintance with geometry as one of the main goals of teaching mathematics to preschool children"

25. Паралельні обчислення з використанням MPI


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.