123
бірнеше ондаған тілдері және кӛптеген аппаратық құралдардың жиынтығы жасалған.
Параллель программалауда негізгі кең қолданылатын тілдердің түрлері Норма, Fortran -
GNS, Fortran - DVM, mpC, Т – жүйесі және С++.
Қазіргі кезде ғылыми-инженерлік есептерді есептеуіш кластерде және тораптарда шешу
үшін, параллель программалауға қолдау кӛрсететін тӛрт негізгі хабарлама алмасатын MPI,
HPF, OpenMP+MPI және DVM кітапханалар арасында салыстыру жүргізілген. Бұл
салыстырулар келесі тӛрт позиция арқылы ажыратылады: ӛңдеудің жеңілділігі,
параллельділікті
қолдау,
программалық
ӛңдеудің
нәтижелілігі,
программаларды
тасымалдауға және қайта қолдануға мүмкіндігі.
Тестілеу нәтижелері бойынша Фортран, С және С++ тіліндегі MPI кітапханасы алдына
қойылған міндеттемелердің тӛртеуінде қанағаттандыратын нәтиже кӛрсеткен.
Параллель программаның хабарлама жіберудегі кеңінен қолданылатын интерфейсі
MPI(Message Passing Interface ) – болып табылады. АҚШ-тың Аргонн ұлттық зертханасы
ұсынған MPI-дің MPICH кеңейтілген пакеті қолданылады.
МРІСН-тің жұмыс істеу принципі.
Windows-қа арналған МРІСН тӛмендегі компоненттерден тұрады:
Қалыптасқан пікір бойынша Smpd.exe дегеніміз – «процестердің менеджері» емес,
МРІСН-ді іске қосуға арналған құрал. Бұл пікір негізінде, менеджер процесі толыққанды
процестердің іске қосудың кестесін құрайды, узелдердің мониторингін және балансын іске
қосады. Арагон зертханасының терминологиясында smpd.exe «Process manager service for
MPICH2 applications» деп аталады.
smpd.exe менеджер процесі қызыметтік жүйе барысында жұмысты ӛзі кӛрсетеді.
Менеджер прцесі есептеу жүйесінің узелдерының тізімін жүйелеіді, және осы узелдерде
МРІ-программасын шығарады, жұмысқа қажетті ақпараттарды және хабарлама
алмастырумен айналысады.
Басты файлдар (.h) және кітапхана стадия компиляциясы(.lib), МРІ-программасын
жасауға аса қажет.
Орындалу уақыттарының кітапханасы (.dll), МРІ-программасының жұмысы үшін
керек.
Қосымша утилиттар (.exe), бұл МРІСН құрылымына және МРІ-программасын
шығаруға аса қажет.
Барлық компоненттер, уақытта орындау кітапханасынан басқасы, C:\Program
Files\MPICH2 папкасына орнатылады; ал dll-кітапханасы C:\Windows\System32 папкасына
орнатылады. Менеджер процесі негізгі компонент, ол барлық желіде компьютерлерде
орнатылуы тиіс. Қалған файлдарды орналастыру үшін, МРІ-программасын «басты»
компьютерден іске қосады.
Менеджер экрандық режим бойынша жұмыс істейді, және менеджер процесінің
жауабын күтеді (8676 желі портын пайдаланады). Желіде жұмыс барысында хакерлерден
және вирустардан қорғану үшін, жүйеге пароль беріледі, бұл пароль барлық МРІ-
программасын қолданушыларға бірдей болады.
124
Сурет - 1. МРІСН-тің кластердегі жұмыс сызбасы.
МРІ-программасы келесі жолмен іске қосылады (Сурет 1):
1. Қолданушы Mpirun программасының кӛмегімен(әлде Mpiexec, MPICH2 Windows-та
қолдана отырып) МРІ-программасындағы орнату файлының атын кӛрсетеді және процестің
санын талап етеді. Одан басқа қолданушының атын және парольін кӛрсетуге болады. МРІ-
программасының процесі қолданушының атынан шығады.
2. Mpirun жергілікті менеджер процесіне ақпарат береді, онда есептеу узелдерінің тізімі
болады.
3. Менеджер процесі есептеу узелдеріндегі тізімге қарайды, МРІ-программасы
менеджер процесіне қарайды.
4. Менеджер процесі МРІ-программасының кӛшірмесін бірнеше есептеуіш узелдерге
бір-біріне қажетті ақпаратты байланыс арқылы жібереді.
МРІ-программасы есептеуіш узелдерге файлдарды автоматты түрде таратпайды. Оның
орнына менеджер процесі узелдерде орындалатын файлдарға Mpirun программасы жол
кӛрсетеді. Мысалы, С:\Hello_mpi.exe программасын іске қоссақ, менеджер процесі барлық
есептеуіш узелдерде С:\Hello_mpi.exe файлын іске қосады. Егер МРІ-программасында ондай
файл жоқ болса, онда программа қате шығарады.
Әрбір қолдан жасалған программаны кӛшірмеу үшін, барлық есептеуіш узелдерге ортақ
желілік ресурсты қолданады. Бұл жағдайда қолданушы программаны кӛшіреді және
қосымша файлдарды барлық кластерге кӛрінетін программа файлының жолына сілтеме
кӛрсетеді, мұндай файлдарға барлық есептеуіш узедерге ыңғайлы ортақ желілік ресурстан
программа іске қосылып, нәтижесін алады.
МРІ-программасы жұмысы:
1. Программаның іске қосылу және инициализациялану кітапханасында МРІСН-дің
орындалу уақытында MPI_Init функциясы шақырылады.
2. Кітапхана менеджер процесінен ақпаратты және басқа процессорлардағы
программалар алады және олармен байланыс орнатады.
3. Бұдан кейін программаның шығарылған кӛшірмелері МРІСН кітапханалары арқылы
бір-бірімен ақпарат алмаса алады. Операйиялық жүйе тұрғысынан алсақ, кітапхана
программаның бӛлшегі болып саналады, сондықтан іске қосылған МРІ-программасымен
шығарылған кӛшірмелер деректерді бір-бірімен тікелей алмасады. Басқада қосымшалар
сияқты, осы деректерді желіде тасымалдайды.
4. Консольдың кіріс-шығысы барлық МРІ-программа процесінде консольға
бағытталған, ол Mpirun-да іске қосылады. Жалпы түсінік бойынша, қайта бағыттау кіріс-
шығысымен менеджер процесі айналысады, олар МРІ-программасының кӛшірмесін
шығарады, сондықтан программаның кіріс-шығысына ене алады.
5. Жұмыс соңында барлық процестер MPI_Finalize функциясын шақырады, ол барлық
берілетін және қабылданатын хабарламаны айақтайды, және МРІСН ӛшіреді.
Егер МРІ-программасын бір компьютерде шығарсаңызда, осы принциптер орындалады.
Достарыңызбен бөлісу: |
