77294

ВИЗУАЛЬНАЯ ПОДДЕРЖКА РАСПАРАЛЛЕЛИВАНИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО КОДА

Научная статья

Информатика, кибернетика и программирование

Представляется что создание вспомогательных визуальных сред поддержки распараллеливания программ сможет облегчить работу специалистов и увеличить эффективность и надежность распараллеливания. Нами разработан макет средств визуальной поддержки распараллеливания в двух вариантах параллелизма на основе общей памяти и параллелизма на основе передачи сообщений с использованием библиотек OpenMP и MPI соответственно. Предполагается что пользователь по ходу анализа и обработки текста вносит изменения в текст последовательной программы для ее...

Русский

2015-02-02

26.5 KB

1 чел.

ВИЗУАЛЬНАЯ ПОДДЕРЖКА РАСПАРАЛЛЕЛИВАНИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО КОДА

В.Л. Авербух, А.Ю. Кулаков, Р.О. Судариков

ИММ УрО РАН, УрГУ, Екатеринбург

Несмотря на большие усилия, которые программистское сообщество предприняло в предшествующие годы для создания универсальных систем визуального программирования параллельных вычислений, решающего успеха в данной области так и не достигнуто. В крупных исследовательских центрах, накопивших за десятилетия огромный объем разнообразных программ для последовательных ЭВМ, в связи с переходом на суперкомпьютерные вычисления возникла задача их переноса на параллельные архитектуры. В каких-то случаях эта задача решается за счет компиляторов, осуществляющих автоматическое распараллеливание программ. В каких-то – можно найти соответствующие “параллельные” библиотеки и пакеты, могущие решить необходимые задачи, да еще и повысить эффективность счета. Однако часто необходимо распараллеливать “старые” последовательные коды, реализующие сложные модели, так что без “ручного” вмешательства специалиста обойтись нельзя. Для выполнения этих задач необходимы квалифицированные специалисты, хорошо знающие и суть решаемой задачи, и структуру последовательной программы и владеющие непростыми навыками параллельного программирования. Представляется, что создание вспомогательных визуальных сред поддержки распараллеливания программ сможет облегчить работу специалистов и увеличить эффективность и надежность распараллеливания.

Нами разработан макет средств визуальной поддержки распараллеливания в двух вариантах - параллелизма на основе общей памяти и параллелизма на основе передачи сообщений с использованием библиотек OpenMP и MPI соответственно. На начальном этапе был проведен выбор функционального наполнения системы визуальной поддержки. По нашему мнению, прежде всего, такая система должна содержать средства визуализации процесса анализа кода на предмет выявления потенциального параллелизма. Предполагается, что пользователь по ходу анализа и обработки текста вносит изменения в текст последовательной программы для ее распараллеливания. В минимальном варианте в качестве средства визуализации процесса анализа кода реализована простая подсветка определенных синтаксических конструкций в тексте программы. Реализована также возможность выбора словаря подсветки. Одновременно с этим происходит построение графического отображения полученного параллельного кода. При перемещении курсора в тексте редактируемого кода происходит выделение соответствующего фрагмента картинки в графическом окне.

В случае MPI в соседнем (левом) окне строится картинка-подсказка, показывающая результат работы пользователя, например, распараллеливание кода на заданное количество процессов. В правом окне выводится анимация работы введенных фрагментов программы, содержащих, например, такие функции, как MPI_Bcast и MPI_Reduce.

В случае OpenMP в окне рядом с текстом выводится граф, показывающий порождение исполняющих нитей (потоков). Анимация в данном макете показывает потенциальную конкуренцию потоков за использованные одновременно участки памяти, что позволяет выявить возможные опасные места в программе.

В результате программист может работать как с самим кодом распараллеленной программы, и с ее графическим представлением. На следующем этапе предусматривается увязка анимационной картинки с данными, полученными при выполнении (или симуляции выполнения) параллельной программы.

Разработанные макеты средств визуальной поддержки распараллеливания являются базой для дальнейших исследований и разработок. Прежде всего, они должны использоваться при обсуждении со специалистами того, каким должен быть полный набор функций будущей системы.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

24832. Василий Григорьевич ПЕРОВ 85.5 KB
  В 1870е годы бытовой жанр Перова приобрел новое направление. Вклад Перова в искусство середины XIX века чрезвычайно весом. Путь Перова в искусстве это путь постоянного поиска он не боялся меняться без сожаления оставлял области где удалось снискать славу. Во время преподавания в Московском училище живописи ваяния и зодчества у Перова было много учеников которые впоследствии стали известными русскими художниками: М.
24833. Василий Перов 275 KB
  Голод холод нужда вот что ожидало большую часть детей. Во многих семьях детей попросту не могли прокормить даже если ребята трудились наравне со взрослыми. На самом деле многие мастеровые нагружали детей таким адским трудом что они просто не выживали болели и умирали от адской работы. Раннее морозное утро город покрыт густым серым туманом по снежной улице трое изможденных детей тянут на санях бочку с водой .
24834. Влади́мир Его́рович Мако́вский 186.5 KB
  Его отец Егор Иванович Маковский человек умный образованный и богато одаренный на свои скромные средства он служил бухгалтером Экспедиции Кремлевских строений составил значительное собрание редких высокохудожественных гравюр и картин. Маковский затронул и показал жизнь почти всех социальных групп и сословий России.
24835. Земство обедает 1.14 MB
  Художник показывает неравноправное положение членов земской управы простым сюжетным ходом земство обедает соответственно своему социальному положению.
24836. «Иван Грозный и его сын Иван», 1883- 1885, 371 KB
  Обезумевший от гнева старик ударил тяжелым жезлом своего сына в висок. Другою рукою прижимает он сына к себе и целует его испачкав свое лицо в кровь. Кстати лицо сына Репин писал с писателя Гаршина лицо которого по мнению живописца выражало безропотную обреченность и великую жертвенность. Мы видим безумные глаза Грозного волосы вставшие от ужаса дыбом судорожно обнимающие тело сына руки.
24837. Илья Ефимович Репин 166 KB
  К 1863 году Репин мечтавший об Академии художеств отправился в Петербург. После недолгого пребывания в школе рисования Репин был принят в январе 1864 года в Академию художеств вольнослушателем. Окончание Академии художеств с золотой медалью дало право Репину как пенсионеру Академии уехать за границу совершенствовать своё живописное мастерство.
24838. Городские сети (или сети мегаполисов) - Metropolitan Area Networks (MAN) 14.17 KB
  Эти сети появились сравнительно недавно. В то время как локальные сети наилучшим образом подходят для разделения ресурсов на коротких расстояниях и широковещательных передач а глобальные сети обеспечивают работу на больших расстояниях но с ограниченной скоростью и небогатым набором услуг сети мегаполисов занимают некоторое промежуточное положение. Эти сети первоначально были разработаны для передачи данных но сейчас они поддерживают и такие услуги как видеоконференции и интегральную передачу голоса и текста.
24840. Основные отличия локальных сетей от глобальных 17.98 KB
  Так как в последнее время эти отличия становятся все менее заметными то будем считать что в данном разделе мы рассматриваем сети конца 80х годов когда эти отличия проявлялись весьма отчетливо а современные тенденции сближения технологий локальных и глобальных сетей будут рассмотрены в следующем разделе. Класс локальных вычислительных сетей по определению отличается от класса глобальных сетей небольшим расстоянием между узлами сети. Это в принципе делает возможным использование в локальных сетях качественных линий связи: коаксиального...