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

12739. Создание и обработка векторной графики 416.27 KB
  Лабораторная работа №2Тема: Создание и обработка векторной графики Цель работы: Изучить возможности графического редактора CorelDRAW предназначенного для создания и обработки векторной графики. Научиться создавать изображения на основе примитивов выполнять заливку изо...
12740. Создание и обработка растровой графики 89.03 KB
  Лабораторная работа Тема: Создание и обработка растровой графики Цель работы: Изучить основные возможности графического редактора Adobe Photoshop CS5 предназначенного для создания и обработки растровых изображений. Научиться пользоваться инструментами рисования и слоями д...
12741. Относительные, абсолютные и смешанные ссылки на ячейки в MS Office Excel 2007 63.16 KB
  Относительные абсолютные и смешанные ссылки на ячейки в MS Office Excel 2007 Ссылка это адрес ячейки или диапазона ячеек. Ссылки бывают трех типов: относительные ссылки; например A1; абсолютные ссылки; например A1; смешанные ссылки; например A1 или A1. Относите
12742. Основы теории конечных полей 53 KB
  Лабораторная работа 2 Основы теории конечных полей Цель работы Закрепить знания полученные на лекциях курса Основы криптографии с открытым ключом по разделу Основы теории конечных полей. Используемое программное обеспечение Для работы используется пр
12743. Исследование идеальной системы шифрования 26.5 KB
  Лабораторная работа 1 Исследование идеальной системы шифрования Цель работы Изучить идеальный шифр основанный на побитном сложении по модулю 2 сообщения и чисто случайно сгенерированного ключа. Используемое программное обеспечение Для работы используетс
12744. Криптоанализ блочного шифра тотальным перебором ключей 281 KB
  Описание лабораторной работы Криптоанализ блочного шифра тотальным перебором ключей Цель работы Целью данной работы является изучение структуры и основных свойств блочного шифра основанного на подстановочно перестановочной сети SubstitutionPermutation Network или SPN кр
12745. Линейный криптоанализ блочного шифра 217 KB
  Лабораторная работа 4 Линейный криптоанализ блочного шифра Цель работы Целью данной работы является изучение принципа линейного криптоанализа блочных шифров реализованных по схеме SPN. Задание 1. Произвести оценку линейности Sbox учебного шифра постр...
12746. Дифференциальный криптоанализ блочного шифра 203 KB
  Описание лабораторной работы Дифференциальный криптоанализ блочного шифра Цель работы Целью данной работы является изучение принципа дифференциального криптоанализа блочных шифров реализованных по схеме SPN. Задание 1. Произвести вычисления разностны...
12747. Представления и свойства булевых функций 25.5 KB
  Лабораторная работа 5 Представления и свойства булевых функций Цель работы Изучить формы представления булевых функций и способы нахождения их криптографических свойств. Используемое программное обеспечение Для работы используется программа pANF pPUA За...