77371

Технология параллельного программирования RiDE

Научная статья

Информатика, кибернетика и программирование

УрО РАН RiDE это технология программирования в параллельных распределенных средах на основе модели потока данных dtflow. RiDE основана на анализе различных в том числе и собственных моделей потока данных. Технология RiDE базируется на понятиях хранилища задач и правил.

Русский

2015-02-02

34.5 KB

0 чел.

Технология параллельного программирования RiDE

М.О. Бахтерев, П.А. Васёв

Институт Математики и Механики УрО РАН

RiDE это технология программирования в параллельных распределенных средах на основе модели потока данных (dataflow, [1]). RiDE основана на анализе различных, в том числе и собственных, моделей потока данных [2]. Цель – упростить процесс создания параллельных программ, и сделать это не в ущерб эффективности исполнения вычислительных кодов.

Технология RiDE базируется на понятиях хранилища, задач и правил. Хранилище содержит в себе именованные данные, по отношению к которым доступны три операции – запись (создание), чтение и удаление (возможно в автоматическом режиме с распределенной сборкой мусора). Хранимые данные есть единицы информации с уникальными именами. Задачи выполняют программы, считывающие данные с определенными именами из хранилища, обрабатывают их и формирует новые данные, которые записываются в хранилище. Правила описывают взаимосвязи между задачами и содержимым хранилища, определяя тем самым поток данных параллельного вычисления. Более подробно: http://www.ridehq.net.

Описание вычислительных приложений в предложенных терминах представляется авторам более простой задачей, чем разработка и реализация параллельных схем работы в более традиционных терминах моделей MPI и OpenMP. Действительно, программисту необходимо, по сути, описать вычислительные процедуры, и зависимости между ними. И такое описание достаточно для автоматического формирования эффективного процесса параллельного исполнения программы в режиме совмещения счета и обменов (что является преимуществом dataflow).

Предлагаемая технология в перспективе позволит относительно просто реализовать проведение вычислительного эксперимента на гибридных архитектурах с динамическим изменением количества вычислительных узлов во время самого счета (что актуально при больших вероятностях сбоев на машинах экзафлопного класса), работу в существенно неоднородных коммуникационных средах, автоматическое создание контрольных точек, приостановку и продолжение вычисления прозрачным для программиста образом, использование распределенные хранилищ данных, а также обеспечивает ряд других преимуществ.

Авторы выражают надежду, что результатом развития системы RiDE станет повышение эффективности труда программистов, разрабатывающих приложения для современных неоднородных высокопроизводительных систем. На данный момент для технологии RiDE разработана методика [3], и силами компании LineAct ведется ее реализация [4].

Литература

  1.  Dennis J. Data Flow Supercomputers // Computer, 1980, Vol.13, No.11, P.48-56.
  2.  Бахтерев М.О., Описание параллельных вычислений при помощи замыканий // Тезисы 10-го Международного семинара "Супервычисления и Математическое моделирование", РФЯЦ-ВНИИЭФ, Саров, с. 31-32, 2008. 
  3.  М.О. Бахтерев, П.А. Васёв, А.Ю. Казанцев, И.А. Альбрехт, Методика распределенных вычислений RiDE // Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ’2011): труды международной научной конференции (Москва, 28 марта – 1 апреля 2011 г.) [Электронный ресурс] – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2011, с. 418–426. 
  4.  M. Bakhterev, A. Kazantzev, P. Vasev, I. Albrekht, Dataflow-Based Distributed Computing System // Proceedings of the Euromicro PDP 2011 Work in Progress Session (Eds. E. Grosspietsch, K. Kloeckner) p.6-7, SEAA-Publications No. SEA-SR-29 Johannes Kepler University Linz (Austria), ISBN 978-3-902457-29-5. 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

45934. Цели, принципы, функции и основные задачи стандартизации 16.4 KB
  В соответствии с Федеральным Законом О техническом регулировании стандартизация осуществляется в целях: повышения уровня безопасности жизни или здоровья граждан имущества физических или юридических лиц государственного или муниципального имущества экологической безопасности безопасности жизни или здоровья животных и растений и содействия соблюдению требований технических регламентов; повышения уровня безопасности объектов с учетом риска возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера; обеспечения...
45935. Основные понятия в области метрологии. Метрология. Измерение. Погрешности измерения. Средство измерения. Единство измерений. Проверка средств измерений 18.03 KB
  Единство измерений. Проверка средств измерений.Рассматривает общие теоретические проблемы разработка теории и проблем измерений физических величин их единиц методов измерений.Устанавливает обязательные технические и юридические требования по применению единиц физической величины методов и средств измерений.
45936. Погрешности средств измерений. Систематическая погрешность средств измерений. Случайная погрешность средств измерений. Абсолютная, относительная погрешность. Точность средств измерений. Класс точности средств измерений 12.85 KB
  Погрешности средств измерений. Систематическая погрешность средств измерений. Случайная погрешность средств измерений. Точность средств измерений.
45937. Эталоны единиц физической величины. Эталон еденицы физической величины. Поверочная схема для средств измерений. Рабочий эталон. Вторичный эталон. Международный эталон 12.86 KB
  Эталоны единиц физической величины. Эталон еденицы физической величины. Рабочий эталон. Вторичный эталон.
45938. Средства измерительной техники. Средство измерений. Автоматичесое средство измерений. Автоматизированное средство измерений 12.24 KB
  Средство измерений. Автоматичесое средство измерений. Автоматизированное средство измерений. Средства измерительной техники измерительная техника обобщающее понятие охватывающее технические средства специально предназначенные для измерений.
45939. Классификация размерных цепей. Основные термины и определения. Метод расчета размерных цепей, обеспечивающие полную взаимозаменяемость 35.97 KB
  Размерные цепи отражают объективные размерные связи в конструкции машины технологических процессах изготовления ее детали и сборки при измерении возникающие в соответствии с условиями решаемых задач. Обозначаются размерные цепи прописными буквами русского алфавита и строчными буквами греческого алфавита кроме . Размеры образующие размерную цепь называют звеньями размерной цепи. Одно звено в размерной цепи замыкающее исходное а остальные составляющие.
45941. Назначение и виды валов и осей. Типы соединения вала с установленными на нем деталями. Технические требования к рабочим поверхностям вала. Расчет вала на прочность по напряжению изгиба и кручения 28.5 KB
  Валы в отличие от осей предназначены для передачи вращающих моментов и в большинстве случаев для поддержания вращающихся вместе с ними относительно подшипников различных деталей машин. Валы несущие на себе детали через которые передается вращающий момент воспринимают от этих деталей нагрузки и следовательно работают одновременно на изгиб и кручение. При действии на установленные на валах детали осевых нагрузок валы дополнительно работают на растяжение или сжатие. Прямые валы в зависимости от...
45942. Муфты. Виды соединительных муфт. Особенности их назначения и эксплуатации 28.5 KB
  Муфты. Муфты приводов осуществляют соединение валов концы которых подходят один к другому вплотную или разведены на небольшое расстояние причем соединение должно допускать передачу вращающего момента от одного вала к другом. Муфты приводов подразделяются на четыре класса Класс 1 нерасцепляемые муфты в которых ведущая и ведомая полумуфты соединены между собой постоянно. Класс 2 управляемые муфты позволяющие сцеплять и расцеплять ведущий и ведомый валы как во время их остановки так и во время работы на ходу.