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

Массивно-параллельные суперкомпьютеры серии Cry T3 и кластерные системы класса BEOWULF

Совок №5.
Длина совка: 22 см. Цвет в ассортименте, без возможности выбора.
18 руб
Раздел: Совки
Ручка "Шприц", желтая.
Необычная ручка в виде шприца. Состоит из пластикового корпуса с нанесением мерной шкалы. Внутри находится жидкость желтого цвета,
31 руб
Раздел: Оригинальные ручки
Браслет светоотражающий, самофиксирующийся, желтый.
Изготовлены из влагостойкого и грязестойкого материала, сохраняющего свои свойства в любых погодных условиях. Легкость крепления позволяет
66 руб
Раздел: Прочее

Дипломная работа по дисциплине: Параллельное программирование и параллельные вычисления на тему: Массивно-параллельные суперкомпьютеры серии Cry 3 и кластерные системы класса BEOWULF РефератКурсовой проект содержит 38 страниц машинописного текста, 11 литературных источников, 12 рисунков. Ключевые слова: суперкомпьютер, архитектура, процессор, кластер, интерфейс, технология, операнд, компиляция, команда, оптимизация, переменная, данные, регистр, операция, итерационность, конвейерность, электронно-вычислительная машина. В данном курсовом проекте рассматриваются многопроцессорные вычислительные системы Cry 3D(E) и Беовульф-кластеры рабочих станций, а также в все сопутствующие этим двум темам понятия и определения необходимые для понятного изложения материала. СодержаниеВведение Основные понятия 1. Общие вопросы решения &quo ;больших задач&quo ; 1.1 Современные задачи науки и техники, требующие для решения суперкомпьютерных мощностей 1.2 Параллельная обработка данных 1.2.1 Принципиальная возможность параллельной обработки 1.2.2 Абстрактные модели параллельных вычислений 1.2.3 Способы параллельной обработки данных, погрешность вычислений 1.3 Понятие параллельного процесса и гранулы распараллеливания 1.4 Взаимодействие параллельных процессов, синхронизация процессов 1.5 Возможное ускорение при параллельных вычислениях (закон Амдаля) 2. Принципы построения многопроцессорных вычислительных систем 2.1 Архитектура многопроцессорных вычислительных систем 2.2 Распределение вычислений и данных в многопроцессорных вычислительных системах с распределенной памятью 2.3 Классификация параллельных вычислительных систем 2.4 Многопроцессорные вычислительные системы c распределенной памятью 2.4.1 Массивно-параллельные суперкомпьютеры серии Cry 3 2.4.2 Кластерные системы класса BEOWULF 2.4.3 Коммуникационные технологии, используемые при создании массово-параллельных суперкомпьютеров Заключение Список используемой литературы ВведениеЕще на заре компьютерной эры, примерно в середине прошлого века, конструкторы электронно-вычислительных машин задумались над возможностью применения параллельных вычислений в компьютерах. Ведь увеличение быстродействия только за счет совершенствования электронных компонентов компьютера – достаточно дорогой способ, который, к тому же, сталкивается с ограничениями, налагаемыми физическими законами. Так параллельная обработка данных и параллелизм команд были введены в конструкцию компьютеров и сейчас любой пользователь &quo ;персоналки&quo ;, возможно, сам того не зная, работает на параллельном компьютере. Одной из заметных тенденций развития человечества является желание максимально строго моделировать процессы окружающей действительности с целью как улучшения условий жизни в настоящем, так и максимально достоверного предсказания будущего. Математические методы и приемы цифрового моделирования во многих случаях позволяют разрешать подобные проблемы, однако с течением времени имеет место серьезное качественное и количественное усложнение технологии решения задач. Во многих случаях ограничением является недостаток вычислительных мощностей современных электронно-вычислительных машинах, но значимость решаемых задач привлекли огромные финансовые ресурсы в область создания сверхсложных электронно-вычислительных машин.

С некоторых пор повышение быстродействия компьютеров традиционной (именуемой &quo ;фон Неймановской&quo ;) архитектуры стало чрезмерно дорого вследствие технологических ограничений при производстве процессоров, поэтому разработчики обратили внимание на иной путь повышения производительности – объединение электронно-вычислительных машин в многопроцессорные вычислительные системы. При этом отдельные фрагменты программы параллельно (и одновременно) выполняются на различных процессорах, обмениваясь информацией посредством внутренней компьютерной сети. Идея объединения электронно-вычислительных машин с целью повышения, как производительности, так и надежности известны с конца пятидесятых годов. Требования получить максимум производительности при минимальной стоимости привели к разработке многопроцессорных вычислительных комплексов; известны системы такого рода, объединяющие вычислительные мощности тысяч отдельных процессоров. Следующим этапом являются попытки объединить миллионы разнородных компьютеров планеты в единый вычислительный комплекс с огромной производительностью посредством сети I er e . На сегодняшний день применение параллельных вычислительных систем является стратегическим направлением развития вычислительной техники. Развитие &quo ;железа&quo ; с необходимостью подкрепляются совершенствованием алгоритмической и программной компонент – технологий параллельного программирования. Метод распараллеливания вычислений существует уже давно, организация совместного функционирования множества независимых процессоров требует проведения серьезных теоретико-практических исследований, без которых сложная и относительно дорогостоящая многопроцессорная установка часто не только не превосходит, а уступает по производительности традиционному компьютеру. Потенциальная возможность распараллеливания неодинакова для вычислительных задач различного типа – она значительна для научных программ, содержащих много циклов и длительных вычислений и существенно меньше для инженерных задач, для которых характерен расчет по эмпирическим формулам. В данном курсовом проекте рассматриваются две основные темы: Многопроцессорные вычислительные системы – (массивно-параллельные суперкомпьютеры) Cray 3D(E) с количеством процессоров от 40 до 2176. Это суперкомпьютеры с распределенной памятью на RISC-процессорах типа Alpha21164A, с топологией коммуникационной сети – трехмерный тор, операционной системой U IX с микроядром и трансляторами для языков FOR RA , HPF, C/C . Поддерживаемые модели программирования: MPI, PVM, HPF. Беовульф-кластеры рабочих станций. Кластеры рабочих станций – совокупность рабочих станций, соединенных в локальную сеть. Кластер – вычислительная система с распределенной памятью и распределенным управлением. Кластерная система может обладать производительностью, сравнимой с производительностью суперкомпьютеров. Кластеры рабочих станций обычно называют Беовульф-кластерами (Beowulf clus er – по одноименному проекту), связанны локальной сетью E her e и используют операционную систему Li ux. Также в данном курсовом проекте рассматриваются все сопутствующие этим двум темам понятия и определения необходимые для понятного изложения материала.

Основные понятияНаиболее распространенной технологией программирования для кластерных систем и параллельных компьютеров с распределенной памятью в настоящее время является технология MPI. Основным способом взаимодействия параллельных процессов в таких системах является передача сообщений друг другу. Это и отражено в названии данной технологии – Message Passi g I erface (интерфейс передачи сообщений). Стандарт MPI фиксирует интерфейс, который должен соблюдаться как системой программирования на каждой вычислительной платформе, так и пользователем при создании своих программ. MPI поддерживает работу с языками Фортран и Си. Полная версия интерфейса содержит описание более 125 процедур и функций. Интерфейс MPI поддерживает создание параллельных программ в стиле MIMD (Mul iple I s ruc io Mul iple Da a), что подразумевает объединение процессов с различными исходными текстами. Однако писать и отлаживать такие программы очень сложно, поэтому на практике программисты, гораздо чаще используют SPMD-моделъ (Si gle Program Mul iple Da a) параллельного программирования, в рамках которой для всех параллельных процессов используется один и тот же код. В настоящее время все больше и больше реализаций MPI поддерживают работу с так называемыми &quo ;нитями&quo ;. Поскольку MPI является библиотекой, то при компиляции программы необходимо прилинковать соответствующие библиотечные модули. После получения выполнимого файла необходимо запустить его на требуемом количестве процессоров. После запуска одна и та же программа будет выполняться всеми запущенными процессами, результат выполнения в зависимости от системы будет выдаваться на терминал или записываться в файл. MPI программа – это множество параллельных взаимодействующих процессов. Все процессы порождаются один раз, образуя параллельную часть программы. В ходе выполнения MPI-программы порождение дополнительных процессов или уничтожение существующих не допускается (в дальнейших версиях MPI такая возможность появилась). Каждый процесс работает в своем адресном пространстве, никаких общих переменных или данных в MPI нет. Основным способом взаимодействия между процессами является явная посылка сообщений. Для локализации взаимодействия параллельных процессов программы можно создавать группы процессов, предоставляя им отдельную среду для общения – коммуникатор. Состав образуемых групп произволен. Группы могут полностью совпадать, входить одна в другую, не пересекаться или пересекаться частично. Процессы могут взаимодействовать только внутри некоторого коммуникатора, сообщения, отправленные в разных коммуникаторах, не пересекаются и не мешают друг другу. Коммуникаторы имеют в языке Фортран тип i eger (в языке Си – предопределенный тип MPI Comm). При старте программы всегда считается, что все порожденные процессы работают в рамках всеобъемлющего коммуникатора. Этот коммуникатор существует всегда и служит для взаимодействия всех запущенных процессов MPI-программы. Все взаимодействия процессов протекают в рамках определенного коммуникатора, сообщения, переданные в разных коммуникаторах, никак не мешают друг другу.

В такой операционной системе, как VAX VMS, где запуск процессов является дорогой и медленной операцией, требующей специальных привилегий, программисты вынуждены создавать массивные монолиты, поскольку не имеют другого выбора. К счастью, семейство Unix отличается направленностью в сторону более низких издержек fork(2), а не в сторону более высоких. В частности, операционная система Linux особенно эффективна в этом отношении, подпроцессы создаются в ней быстрее, чем возникают параллельные процессы во многих других операционных системах[63]. Исторические причины подталкивают многих Unix-программистов мыслить понятиями множества взаимодействующих процессов по опыту shell-программирования. Оболочка относительно упрощает создание групп из множества соединенных каналами процессов, запущенных в приоритетном или фоновом режиме или с одновременным использованием обоих режимов. В оставшейся части данной главы рассматриваются последствия малозатратного создания подпроцессов, а также описывается, как и когда применять каналы,

1. Кластерные системы

2. Воспитательная система класса

3. Принципы работы системы управления параллельными процессами в локальных сетях компьютеров

4. Параллельное моделирование компьютерной сети в системе Prime

5. Арифметика сверхбольших натуральных чисел в параллельных вычислительных системах

6. Спутниковые системы навигации GPS и Глонасс
7. В поисках системы мира
8. Малые тела Солнечной системы

9. Происхождение Солнечной системы

10. Строение солнечной системы

11. Мир Галактик (Галактики и звездные системы)

12. Солнечная система

13. Происхождение солнечной системы

14. Спутниковые системы местоопределения

15. Пилотируемые орбитальные комплексы серии "Салют"

16. Анализ устойчивости и поддержание орбитальной структуры космической системы связи

Карандаши цветные, трехгранные, 18 цветов.
Один цвет желтый - флюо! Мягкие, но при этом очень прочные карандаши, легко затачиваются и не крошатся. Насыщенные штрихи на бумаге. Не
305 руб
Раздел: 13-24 цвета
Противень глубокий "Mayer & Boch", мраморная крошка, 30,9 см.
Противень MAYER&BOCH изготовлен из высококачественной углеродистой стали с антипригарным мраморным покрытием. Толщина изделия составляет 4
348 руб
Раздел: Противни
Стульчик-сумка для кормления и путешествий с пеленальной площадкой.
Этот портативный аксессуар сделает жизнь мамы и малыша гораздо мобильнее. Сумка легко и быстро трансформируется в удобный стульчик со
799 руб
Раздел: Стульчики для кормления

17. Пространственная ориентация живых организмов посредством зрительной сенсорной системы

18. Система HLA и инфекционные заболевания

19. Анатомия и физиология пищеварительной системы человека

20. Серое и белое вещество головного мозга

21. Разработка основных биотехнологических процессов производства и системы управления качеством липидных косметических препаратов (на примере тоников для проблемной кожи)

22. ПВО. Устройство ЗАК МК. Система управления антенной (СУА)
23. Світове господарство - глобальна географічна система та економіко-географічний вимір
24. Транспортная система Украины

25. Геодезические опорные сети. Упрощенное уравнивание центральной системы

26. Расчет показателей разработки элемента трехрядной системы

27. Банковская система Франции

28. Изменения, произошедшие в финансовой системе России, в переходе к рыночной экономике

29. Налоговая система

30. Налоговая система России

31. Налоговая система РФ

32. Налоговая система РФ на современном этапе

Одноразовые впитывающие пеленки "Molinea Plus" (20 штук, 90х180 см).
Одноразовые впитывающие пеленки "MoliNea Plus L" предназначены для дополнительной защиты постельного белья и других
900 руб
Раздел: Пелёнки
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

33. Необходимость государственного регулирования экономики в рыночных системах

34. Проблемы и перспективы развития денежной системы России

35. Система неналоговых платежей и сборов в Украине

36. Планирование в системе государственного управления

37. Система таможенных органов РФ

38. Расходы бюджетной системы на социальные цели
39. Налоговые системы развитых стран и их сравнение с налоговой системой России
40. Доходы бюджетной системы Российской Федерации

41. Задачи, основные функции и система ОВД

42. Становление системы социальной защиты государственных служащих в Российской Федерации

43. Природа и система административного права

44. Место обязательственного права в системе гражданского права

45. Система юридических лиц в гражданских правоотношениях

46. Письменные доказательства в системе доказательств гражданского процесса

47. Правовые системы современности. Мусульманское право

48. Возникновение и система развития права Канады

Ночник с проектором "Звездочка".
В свете проектора, отраженном на потолке, малыш увидит милых персонажей, медленно плывущих по кругу. Это небольшое волшебное представление
725 руб
Раздел: Ночники
Машина-каталка "Авторалли", цвет: розовый.
Игрушка выполнена в интересном дизайне: внешне она очень напоминает автомобиль BMW, но оформлена в ярком розовом цвете. Толокар снабжен
1073 руб
Раздел: Каталки
Кружка фарфоровая "Парижские улочки", 500 мл.
Кружка. Объем: 500 мл. Материал: костяной фарфор. В ассортименте, без возможности выбора.
470 руб
Раздел: Кружки, чашки, блюдца

49. Развитие общего понятия и системы преступлений от Русской Правды к Судебнику 1497 г. (Контрольная)

50. Изменение системы государственного управления народным хозяйством в 1957г.

51. Перестройка в СССР. Попытка реформирования экономики и политической системы.

52. Экономика России во второй половине XVIII века: расцвет или начало разложения феодально-крепостнической системы?

53. Государственная служба Приказной системы управления

54. Характеристика налоговой системы Великобритании
55. Предмет, источники и система конституционного права зарубежных стран
56. Система законодательства в области СМИ Германии

57. Финансовая система Республики Узбекистан

58. Судебная власть и судебная система РК

59. Федеральная резервная система и политика НацБанка РБ: сравнительный анализ

60. Банковская система Республики Казахстан: проблемы и перспективы.

61. Избирательная система РФ (избирательное право, виды избирательных систем, избирательный процесс)

62. Разделение властей в системе государственных органов

63. Задачи, система и функции органов юстиции Российской Федерации

64. Системы органов государственной власти субъектов Российской Федерации и штатов Индии (сравнительный анализ)

Кружка фарфоровая "Морская волна", 375 мл.
Кружка. Объем: 375 мл. Материал: фарфор.
342 руб
Раздел: Кружки
3D-пазл "Рождественский домик 3" (с подсветкой).
Волшебный рождественский домик ребенок может смастерить самостоятельно без клея и ножниц. Для этого есть пазлы 3D, детали которых легко и
449 руб
Раздел: Здания, города
Трос буксировочный 12 тонн, 2 петли, сумка на молнии.
Тросы буксировочные изготовлены из морозоустойчивого авиационного капрона; Не подвержены воздействию окружающей среды (резкому изменению
360 руб
Раздел: Буксировочные тросы

65. Судебная система РФ и пути ее реформирования

66. Местное самоуправление в системе публичной власти

67. Налоговая полиция в системе субъектов правоохранительной деятельности

68. Основные виды налогов в системе налогового законодательства РФ

69. Налоговая система (шпаргалка)

70. Анализ современных моделей реформирования налоговой системы
71. Анализ налоговой системы России. Некоторые аспекты
72. Налоговые системы зарубежных стран

73. Современная налоговая система РФ

74. Налоговая система Кыргызстана

75. Понятие, назначение и правовая основа паспортной системы Российской Федерации

76. Избирательная система в Алтайском крае

77. Конституционное право в системе права Республики Беларусь

78. Изменения в таможенно-тарифной системе России

79. Избирательные системы

80. Особенности системы законодательства федеративного государства

Набор посуды "Тролли", 3 предмета.
Набор посуды в подарочной упаковке. Кружка 210 мл. Миска 18 см. Тарелка 19 см.
521 руб
Раздел: Наборы для кормления
Муфта для коляски Bambola (шерстяной мех + плащевка + кнопки), темно-синяя.
Муфта на ручку коляски очень легко одевается и защищает Ваши руки от холода. Ткань муфты водоотталкивающая, она утеплена мехом и небольшим
489 руб
Раздел: Муфты на ручку
Матрас в приставную колыбельку Bambola "Mini soft-8" (45x90x8 см).
Состав: - латексированная кокосовая плита; - микрофибра - съемный чехол. Размеры: 45x90x8 см.
883 руб
Раздел: Матрацы до 120 см

81. Правовые системы мира

82. Основные правовые системы современного мира

83. Общепризнанные принципы и нормы международного права как составная часть правовой системы России

84. Трудовой договор (контракт) в системе трудовых правоотношений и кадровая работа на предприятиях

85. Работник, коллектив, предприятие в новой системе трудовых правоотношений

86. Бюджетная система РФ
87. Project of decoding of "The Stermer Effect" (Сигналы из космоса, серии Штермера)
88. Системы упражнений в диалогической речи на различных этапах обучения

89. Сравнительный анализ отечественной и зарубежной системы книгораспространения

90. Система образования (Республики Казахстан)

91. Культура как система

92. Новое в словообразовательной системе современного французского языка

93. Загальна структура мовної системи

94. Интервью в системе жанров

95. Система образов в поэме Н.В.Гоголя "Мёртвые души"

96. Реформа политической системы в условиях перестройки

Пустышки силиконовые Avent "Ночная", розовый (6-18 месяцев), 2 штуки.
Симметричные мягкие ортодонтические соски пустышек Avent от Philips учитывают естественное строение и развитие неба, зубов и десен
660 руб
Раздел: 6-18 месяцев
Набор ковриков "Kamalak Tekstil" для ванной, 50х50 см и 50x80 см (синий).
Ковры-паласы выполнены из полипропилена. Ковры обладают хорошими показателями теплостойкости и шумоизоляции. Являются гипоаллергенными. За
607 руб
Раздел: Коврики
Форма для выпечки разъемная "Appetite", 20х7 см.
Форма для выпечки с антипригарным покрытием, разъемная. Размер: 20х7 см.
371 руб
Раздел: Формы и формочки для выпечки

97. Становление и развитие системы управления Военно-Морским флотом в Петровский период Российской истории

98. Создание системы государственного образования. Книгоиздательское дело

99. Операционные системы


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.