Особенности программирования распределенных вычислительных систем с применением соответствующих языков программирования
Зарегистрируйся в два клика и получи неограниченный доступ к материалам,а также
промокод
на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.
Введение
Одной из основных функций вычислительных машин является выполнение сложных вычислительных задач. Сложность решаемых задач растет быстрее, чем производительность вычислительного узла. Таким образом, многие задачи невозможно решить на одном вычислительном узле. Для решения данной проблемы, как один из вариантов, используется распределённая вычислительная система (РВС). Распределенная вычислительная система представляет собой программно-аппаратный комплекс, направленный на решение определенных задач. РВС динамически распределяет работы по различным узлам сети, что дает возможность параллельно обрабатывать информацию. На разных вычислительных узлах могут выполняться как одинаковые, так и разные операции. Написание программ для РВС осуществляется на определенных параллельных языках, поддерживающих данную технологию. Целью курсовой работы является освоить особенности обработки данных на РВС с применением соответствующих языков программирования. В соответствии с данной целью поставлены следующие задачи: определить понятие и основные характеристики РВС; рассмотреть принципы работы и основные модели РВС; освоить средства параллельного программирования; рассмотреть основные языки параллельного программирования.
Требования к РВС
Типичная РВС, состоящая из нескольких вычислительных узлов, представлена на рисунке 1, где ОП – оперативная память, ЦП – центральный процессор, Г(Л)ВС – глобальная (локальная) вычислительная сеть. Рисунок 1 – Пример РВС Распределенные вычислительные ...
Открыть главуЯзыки параллельного программирования
Одним из способов автоматического распараллеливания последовательной программы является применение декларативного непроцедурного языка программирования НОРМА. Язык НОРМА предназначен для автоматизации решения вычислительных сеточных задач на паралле...
Заключение
Внедрение и широкое применение распределенных вычислительных систем является одним из основных факторов ускорения научно-технического прогресса в настоящее время. Современные РВС представляют собой большое число высокопроизводительных вычислительных узлов, соединенных между собой высокоскоростной магистралью, что позволяет достичь максимальной производительности при распараллеливании вычислительной задачи. При выполнении курсовой работы мы изучили основные требования к РВС и их основные модели: SPMD и MPMD. На основе моделей SPMD и MPMD были рассмотрены основные языковые средства параллельного программирования, а также библиотеки, используемые для рассылки сообщений между вычислительными узлами. Был также изучен метод «разветвления» потоков и принцип работы модели разделенного глобального адресного пространства.
Список литературы
Бондаренко А., Якобовский М. Обеспечение отказоустойчивости высокопроизводительных вычислений с помощью локальных контрольных точек // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Вычислительная математика и информатика». – 2014. – Т. 3, № 3. – c. 20 – 36. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. Распределенные вычислительные системы / Г.И. Радченко. – Челябинск: Фотохудожник, 2012. – 184 с. Воеводин В.В., Параллельные вычисления. – СПб.: БХВ-Петербург, 2017. – 600с. Open MPI user documentation: руководство пользователя – [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.open-mpi.org/ Бондарева Е.С. Генератор уравнений параллельной моделирующей среды для технологических процессов / Е.С. Бондарева – Донецк: «Информатика, кибернетика и вычислительная техника» 2008. – 189 с. Параллельная виртуальная машина: Основы компьютерного моделирования – [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://bourabai.ru/cm/pvm.htm А. А. Букатов, В. Н. Дацюк, А. И. Жегуло. Глава 14. Библиотека подпрограмм ScaLAPACK // Программирование многопроцессорных вычислительных систем. – Ростов-на-Дону: ЦВВР, 2003. – С. 165-190. – 2008 с. Библиотека PETSc: официальный сайт – [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.mcs.anl.gov/petsc/ High Performance Fortran Language Specification. High Performance Fortran Forum. – Version 2.0. 1997. – http://hpff.rice.edu/index.htm Антонов А.С. Параллельное программирование с использованием технологии OpenMp. – М.: Изд-во МГУ, 2009. – 77 с. Система НОРМА: Система построения параллельных программ – [Электронный ресурс] – режим доступа: https://www.keldysh.ru/pages/norma/ Описание языка Co-Array Fortran – [Электронный ресурс] – http://www.co-array.org/ Язык Unified Parallel C: официальный сайт – [Электронный ресурс] – http://upc.gwu.edu
