77359

Средства визуальной поддержки процесса распараллеливания последовательных программ

Научная статья

Информатика, кибернетика и программирование

Одной из важных задач поддержки и организации супервычислений является задача распараллеливания огромных объемов прокладных программ, созданных в предшествующую эпоху для последовательных ЭВМ. Эти программы успешно решали задачи математической физики, моделирования химических процессов, небесной механики и др. После появления современных параллельных вычислителей с 1000 и 10 000 процессоров встает проблема превращения надежных и проверенных кодов в эффективные и мобильные параллельные программы.

Русский

2015-02-02

187 KB

0 чел.

Средства визуальной поддержки процесса

распараллеливания последовательных программ

В.Л. Авербух1, Р.О. Судариков2

ИММ УрО РАН1, Уральский Государственный Университетет2

Одной из важных задач поддержки и организации супервычислений является задача распараллеливания огромных объемов прокладных программ, созданных в предшествующую эпоху для последовательных ЭВМ. Эти программы успешно решали задачи математической физики, моделирования химических процессов, небесной механики и др. После появления современных параллельных вычислителей с 1000 и 10 000 процессоров  встает проблема превращения надежных и проверенных кодов в эффективные и мобильные параллельные программы.

Частично эта проблема решается за счет средств автоматического распараллеливания, присутствующих в ряде компиляторов и систем программирования, однако, для значительной части гигантского корпуса программ такие средства, по крайней мере, неэффективны. Для создания эффективных параллельных кодов необходимо вмешательство человека.

Цель нашей работы – создание визуального инструментария, помогающего в процессе распараллеливания. Рассматривается код, написанный на языке программирования С. Потенциальный пользователь – прикладной программист, понимающий суть работающей программы и свободно ориентирующийся в параллельном программировании. Он не разрабатывает новую программу, а переводит последовательный код на систему параллельных вычислений. Для начала мы выявляем набор действий, который пользователь производит во время работы.

Для создания инструментария используется язык C# и компонент WPF. На данном этапе рассматривается парадигма параллелизма на основе библиотеки MPI. В начальном варианте прототипа используется схема «Ферма». В качестве средств поддержки были реализованы подсветка синтаксиса и визуальная подсказка того, как строится программа,

Разработан работающий прототип инструментария, поддерживающий часть функционала. Наш прототип отличается от большинства прочих исследований в этой области, поскольку основной упор разработки инструментов поддержки создания параллельных программ сделан на развитие инструментов отладки параллельных программ.

Рис. 1. Пример, демонстрирующий работу инструментария

На следующем этапе мы собираемся предоставить нашу систему специалистам для тестирования и высказывания рекомендаций по поводу необходимого функционала и общей реализации интерфейса. Также мы планируем расширять инструментарий, добавляя функционал в MPI направлении и создание подобного инструментария для библиотеки OpenMP. Дополнительно представляются важными вопросы визуальной поддержки создания гетерогенных систем, включающих в себя графические процессоры, и перевода программ на данные системы.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

30479. Трехмерные и динамические метафоры в визуализации программного обеспечения параллельных и распределенных вычислений 42 KB
  Существенным недостатком современных систем отладки параллельных и распределенных вычислений является отсутствие отображения динамики программных процессов. Причем каких-либо вариантов представления последовательности кода
30480. GESTURE-BASED INTERFACE: TECHNOLOGY AND APPLICATION 35.5 KB
  Recently gesture-based interfaces are becoming more widely used. There are many advantages of gesture-based interfaces such as small learning time, wide availability (if they done properly), and, in some cases, the lack of manipulators, which is important for mobile devices
30481. ФИЗИОЛОГИЯ СПИННОГО МОЗГА И ГОЛОВНОГО МОЗГА. НЕРВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ВЕГЕТАТИВНЫХ ФУНКЦИЙ 53.89 KB
  Объем функций, осуществляемых спинным мозгом, чрезвычайно велик. В нем находят центры всех двигательных рефлексов (за исключением мускулатуры головы), всех рефлексов мочеполовой системы и прямой кишки, рефлексов, обеспечивающих терморегуляцию, регулирующих метаболизм тканей
30482. Страхова послуга та особливості її реалізації 277 KB
  В умовах розвитку ринкових відносин, зростання конкуренції великого значення набувають питання забезпечення функціонування субєктів господарювання від наявних і потенційних загроз, створення дієвої системи захисту їх від впливу можливих негативних факторів.
30483. МОДЕЛИ ПЛАСТОВ И ПРОЦЕССОВ РАЗРАБОТКИ 1.99 MB
  Под моделью в широком научном смысле этого слова понимают реально или мысленно созданную структуру, воспроизводящую или отражающую изучаемый объект. Название модель происходит от латинского слова modulus, что означает «мера, образец»
30484. Физиология сенсорных систем. Физиология зрительной, слуховой и вестибулярной сенсорных систем 31.17 KB
  Живой организм постоянно подвержен воздействиям внешней среды. В самом живом организме тоже постоянно происходят изменения. И его существование невозможно, если он не будет получать постоянно информацию о всех изменениях во внешней и внутренней среде и во всех частях тела.
30485. Интерфейс на основе жестов для манипулирования трёхмерными виртуальными объектами и его применение в системах научной визуализации 43.5 KB
  Развитие вычислительных систем позволяют проводить моделирование сложных физических процессов со всё большей точностью. Однако увеличение объема вычисляемых данных приводит к усложнению обработки полученных сведений...
30486. Физиология кожной, двигательной, висцеральной, вкусовой и обонятельной сенсорных систем 43.01 KB
  Теории кожной чувствительности многочисленны и во многом противоречивы. Наиболее распространенным является представление о наличии специфических рецепторов для 4 основных видов кожной чувствительности: тактильной, тепловой
30487. Краткие обзоры программных средств 85.5 KB
  В настоящее время на этапах разведки и разработки месторождений нефти и газа все более широкое применение получают компьютерные технологии комплексной интерпретации всей геолого-геофизической информации с целью построения цифровых геолого-промысловых моделей месторождений.