Parallel hisoblar qanday?

topshirish

Golovna

Rossiya Federatsiyasi Ta'lim va fan vazirligi

Federal axborot agentligi

Pivdenno-Rossiya davlat texnika universiteti

(Novocherkassk politexnika instituti)

Shaxti instituti (filiali) YURDTU (NPI)

FANLARNING MA'RUZALARI

"PARALLEL OITV O'SIMLARI"

Shaxti-2010

Kirish

Asosiy tushunchalar

1. Zagalni oziqlanish vyrishennya "buyuk amrlar";

1.1 Superkompyuterlarni ishlab chiqish uchun zarur bo'lgan fan va texnologiya bo'yicha joriy bilimlar

1.2.2 Parallel hisoblarning mavhum modellari

1.2.3 Parallel ma'lumotlarni qayta ishlash va hisoblash usullari

1.3 Granulalarni deparallatsiyalashning parallel jarayonini tushunish

1.4 Parallel jarayonlarning o'zaro ta'siri, jarayonlarni sinxronlashtirish

1.5. Parallel hisoblar bilan Mozhlive tezlashtirish (Amdahl qonuni)

2. Ko'p protsessorli hisoblash tizimlarini yaratish tamoyillari

2.1 Ko'p protsessorli hisoblash tizimlari arxitekturasi

2.2 Taqsimlangan xotirali ko'p protsessorli hisoblash tizimlarida ma'lumotlarni hisoblash bo'lingan.

2.3 Parallel hisoblash tizimlarining tasnifi

2.4 Tarqalgan xotiraga ega ko'p protsessorli hisoblash tizimlari

2.4.1 Cry T3 seriyasining massiv parallel superkompyuterlari

2.4.2 BEOWULF sinf klaster tizimlari

"PARALLEL OITV O'SIMLARI"

Visnovok

Insoniyat rivojlanishidagi e'tiborga molik tendentsiyalardan biri bu bugungi dunyoda hayot ongini boyitish va kelajakni ishonchli tarzda o'tkazish uchun maksimal faollik jarayonlarini iloji boricha qat'iy modellashtirish zarurati.

Matematik usullar va raqamli modellashtirish texnikasi ko'p hollarda shunga o'xshash muammolarni hal qilishi mumkin, ammo vaqt o'tishi bilan u tobora aniq bo'ladi va tobora murakkab texnologiya bosim ostida.

Ko'pgina hollarda, hozirgi elektron hisoblash mashinalarining hisoblash quvvati etishmaydi va bu ishlanmalarning ahamiyati birjadan tashqari elektron hisoblash mashinalarini ishlab chiqish uchun katta moliyaviy resurslarni sarflashga olib keldi.

Shvetsiya kompyuterlari paydo bo'lganidan beri an'anaviy ("von Neumann" deb ataladigan) arxitektura protsessorlarni ishlab chiqishda ishtirok etgan texnologik murakkablik tufayli juda qimmatga tushdi, shuning uchun chakana sotuvchilar boshqa yo'llar bilan unumdorlikni oshirishdi - elektron hisoblash mashinalarining integratsiyasi ko'p protsessorli hisoblash tizimlari. Bunday holda, dastur fragmentlari bir vaqtning o'zida (va bir vaqtning o'zida) turli protsessorlarda kompilyatsiya qilinadi, ichki kompyuter tarmoqlari yordamida ma'lumot almashadi. Ish unumdorligini va ishonchliligini oshirish uchun elektron hisoblash mashinalarini birlashtirish g'oyasi 1950-yillarning oxiriga borib taqaladi.

Minimal harakat uchun maksimal mahsuldorlikni olish qobiliyati boy qayta ishlash komplekslarining rivojlanishiga olib keldi;

Bu yaqin atrofdagi minglab protsessorlarning hisoblash harakatlarini birlashtirgan tizim turi. Keyingi qadam, sayyoramizdagi millionlab turli xil kompyuterlarni Internet orqali katta mahsuldorlikka ega yagona hisoblash majmuasiga birlashtirishga harakat qilishdir.- bu juda ko'p tsikllar va qiyin hisob-kitoblarni o'z ichiga olgan ilmiy dasturlar uchun va muhandislik bo'limlari uchun empirik formulalar ortidagi ba'zi xarakterli ishlanmalar uchun juda muhimdir.

Keling, ikkita asosiy taomni ko'rib chiqaylik:

1. Ko'p protsessorli hisoblash tizimlari - (massiv parallel superkompyuterlar) Cray T3D(E) ​​protsessorlari soni 40 dan 2176 gacha. Bular Alpha21164A tipidagi RISC protsessorlarida taqsimlangan xotiraga ega superkompyuterlar, aloqa tarmog'ining topologiyasi - va FORTRAN, HPF, C/C++ uchun tarjimonlar.

Qo'llab-quvvatlanadigan dasturlash modellari: MPI, PVM, HPF. 2. Ish stantsiyalarining Beovulf klasterlari. Ish stantsiyalari klasterlari mahalliy tarmoqqa ulangan ish stantsiyalarining to'plamidir.

Shaxti-2010

Klaster - bu taqsimlangan xotira va taqsimlangan boshqaruvga ega hisoblash tizimi. Klaster tizimi superkompyuterlarnikiga teng mahsuldorlikka erishishi mumkin. Ish stantsiyalarining klasterlari mahalliy tarmoqqa ulangan Beowulf klasterlari (Beowulf klasteri - bir xil loyiha ortida) deb ataladi.

Ethernet tarmog'i

va Linux operatsion tizimini vikorist.

Faylni yuklab olgandan so'ng, uni kerakli miqdordagi protsessorlarda ishga tushirishingiz kerak.

Dasturni ishga tushirgandan so'ng, dasturning o'zi barcha ishlaydigan jarayonlar tomonidan to'xtatiladi, tugatish natijasi terminalda tizimda ko'rsatiladi va faylga yoziladi.

MPI dasturi o'zaro ta'sir qiluvchi parallel jarayonlarsiz amalga oshiriladi.

Barcha jarayonlar bir marta hosil bo'lib, dasturning parallel qismini yaratadi.

MPI dasturlarini ishlab chiqish jarayonida qo'shimcha jarayonlarni yaratish yoki mavjudlarini qisqartirishga yo'l qo'yilmaydi (MPIdan oldin bunday imkoniyat paydo bo'lgan).

Har bir jarayon o'z manzil maydonida ishlaydi va MPI qo'shimcha o'zgarishlar yoki ma'lumotlarga ega emas. Jarayonlar o'rtasidagi o'zaro ta'sirning asosiy usuli - bu aniq xabar. Parallel jarayonlarning o'zaro ta'sirini lokalizatsiya qilish uchun dasturlar jarayonlar guruhlarini yaratishi, ularga jarayonning o'rtasini - kommunikatorni qo'shishi mumkin.

Statistikaga asoslanib, soatning ko'p qismi "klik pastki dastur" operatorlarini qayta ishlashga sarflanadi;

í "; pastki dasturlarga o'tish";. Kompilyatsiya qilishda ushbu operatorlar ko'p miqdordagi xotira xarajatlari tufayli mashina buyruqlarining uzoq ketma-ketligini yaratadilar, shuning uchun bu operatorlarning ba'zilari 15% dan ko'proqni tashkil qiladi, ular protsessor soatining asosiy qismini tashkil qiladi. Kichik dasturlarning atigi 1% ga yaqini oltita parametrga ega va 7% ga yaqin kichik dasturlarda oltita mahalliy o'zgarishlar mavjud.

Ushbu statistik ma'lumotlarni o'rganish natijasida odatiy dasturda oddiy operatsiyalar: arifmetik, mantiqiy va ma'lumotlarni uzatish ustunlik qiladiganlar haqida xulosa tuzildi. Hukmronlik qilish va oddiy rejimlar murojaat qilish. Ko'pgina operandlar skalyar mahalliy o'zgaruvchilardir.

Hosildorlikni oshirishning eng muhim manbalaridan biri operatorlarning vazifalarini optimallashtirishdir. RISC arxitekturasi bir xil tamoyillar va g'oyalarga asoslangan. Biroq, registrlar soni ko'p bo'lganligi sababli, arzimas xotira almashinuvi operatsiyalarining muhim qismini yo'q qilish, ularni registrlardagi operatsiyalar bilan almashtirish mumkin.

RISC protsessorining sodda arxitekturasi tufayli mikrosxema qo'shimcha registrlar to'plami joylashgan joydir.

Kirish

Hozirgi vaqtda RISC arxitekturasiga ega hisoblash tizimlari ish stantsiyalari va serverlarining engil kompyuter bozorida etakchi o'rinlarni egallaydi.

RISC arxitekturasining rivojlanishi kompilyatorlarning rivojlanishi bilan bog'liq bo'lib, ular katta ro'yxatga olish faylining afzalliklarini samarali kompilyatsiya qilish, konveyerizatsiya va boshqalar uchun javobgardir.

"Buyuk mo''jizalar" atamasi ostida;

Murakkab matematik modellarni yaratish va hisob-kitoblarga kelsak, elektron hisoblash mashinalarini dasturlash uchun odatdagidan kattaroq buyurtmalarni amalga oshirishda birinchi navbatda yuzaga keladigan muammolarni ko'rib chiqing.

Bu yerda gap elektron hisoblash mashinasining muhim resurslari - operativ va tashqi xotira hajmi, axborot uzatish liniyasining tezligi va boshqalarga to'g'ri keladi. Yuqori chegara "buyuk amrlar" uchun hisoblanadi; hozirda mavjud hisoblash tizimlarining unumdorligi bilan ko'rsatiladi.

Hozirgi vaqtda hayot ongini boyitish va kelajakni ishonchli uzatish usuli bilan maksimal faollik jarayonlarini modellashtirish insoniyat taraqqiyotidagi tendentsiyalardan biridir.

Matematik usullar va raqamli modellash usullari ko'p hollarda o'xshash muammolarni hal qilishi mumkin va vaqt o'tishi bilan yanada murakkab texnologiyalar shunga o'xshash muammolarni hal qiladi.

Ko'pgina ruhiy tushkunlik holatlarida kundalik elektron hisoblash mashinalarining hisoblash harakatlarining etishmasligi mavjud.

Minimal harakat uchun maksimal mahsuldorlikni olish qobiliyati boy qayta ishlash komplekslarining rivojlanishiga olib keldi; Biz yaqin atrofdagi minglab protsessorlarning hisoblash kuchini oshiradigan bunday tizimni yaratamiz. Quyida parallel hisob-kitoblar bo'lgan superkompyuter harakatlarining o'sishi uchun zarur bo'lgan inson faoliyati nuqtai nazarlari keltirilgan:

Ob-havoni, iqlimni o'zgartiring

global o'zgarishlar

atmosferada

Materialshunoslik

Pobudova napívprovidnikovyh qurilmalar

Superprovidnost

Dori vositalarini tarqatish

Inson genetikasi

Astronomiya

Katta hajmdagi transport vositalari

Gidro-gaz dinamikasi

Kerovanii termoyadro sintezi

Neft va gazni qidirish

Yorug'lik okeani haqidagi fanlar bo'limi

Superkompyuterli hisoblash muammosi juda muhim, chunki ko'plab mamlakatlar superkompyuter texnologiyalari sohasida robotlar ustida ishlamoqda.

Davlat tomonidan qo'llab-quvvatlash Galusaning ishlab chiqarish mustaqilligi va hisoblash texnologiyasidan foydalanish manfaatlariga xizmat qilishi bilan bevosita bog'liq. milliy xavfsizlik, va mintaqaning ilmiy salohiyati chambarchas bog'liq bo'lib, hisoblash texnologiyasi va matematik xavfsizlikning rivojlanishiga sezilarli darajada tengdir.

Shu sababli, superelektron hisoblash mashinalarining teng mahsuldorligi bilan sug'urta avval o'rnatilgan test ma'lumotlariga ("benchmark", inglizcha benchmark) asoslanadi.

Eng yuqori mahsuldorlik funktsional qurilmalar orasidagi ulanishlar soni uchun bir soat ichida bajarilishi mumkin bo'lgan maksimal operatsiyalar soni bilan o'lchanadi, uskunaning potentsial imkoniyatlarini tavsiflaydi va grami ortda qolmasligi, nima bo'layotgani. Bir soatda kompyuter tomonidan chiqarilgan ko'rsatmalar soni (MIPS, soniyada million ko'rsatma) sifatida eng yuqori mahsuldorlikni baholashning juda kam usuli mavjud. sahna ortida

tezlik kodi haqida, chunki u aniq dasturlarning o'ziga xos xususiyatlarini qamrab olmaydi (shuni hisobga olish kerakki, protsessorning raqami va qaysi ko'rsatmalari mijozning dasturini ko'rsatadi). Bu keng argumentlar qarshi nima ta'kidlash muhim amaliy zastosuvannya

Parallel hisoblar: Parallel hisoblash tizimlari juda qimmat. Amaliyot tomonidan tasdiqlanganidek, Grosch qonuni, kompyuter unumdorligi uning unumdorligi kvadratiga mutanosib ravishda o'sadi;

natijada zarur narsalarni yo'q qilish ancha foydalidir

kuchlanishni hisoblash

Qarama-qarshilik.

Qo'shiq algoritmlarini parallel qilish uchun to'g'ri bo'lgan tezlashtirilgan baholash amalga oshirildi.

Biroq, vazifalar soni aniq ko'p, parallel ishlov berish parallel hisoblash tizimining barcha protsessorlarining 100% ga yaqiniga etadi.

Zamonaviy kompyuterlar asta-sekin takomillashtirilmoqda. Ko'pchilikka ma'lum bo'lgan Mur qonuniga ko'ra, eng so'nggi mikroprotsessorlarning murakkabligi har 18 oyda o'sib boradi, shuning uchun "asosiy" bo'lganlarda kerakli mahsuldorlikka erishish mumkin; Seriyali kompyuterlar. Qarama-qarshilik. Quvvat va parallel tizimlarning xuddi shunday rivojlanishi.

Biroq, parallelizmning turg'unligi ko'proq tezlikka ega bo'lgan yangi protsessorlarni ishlab chiqmasdan tezda hisoblash zaruratini bartaraf etishga imkon beradi. Parallelizmning samaradorligi parallel tizimlarning xarakterli kuchlarida yotadi. Barcha zamonaviy elektron hisoblash mashinalari klassik fon Neyman sxemalari bilan bir xil ishlaydi;

Parallel tizimlar arxitekturaning o'ziga xos xilma-xilligi bilan ajralib turadi va parallelizmga qarshi maksimal ta'sir salbiy bo'lishi mumkin.

butunlay vikoristanny

uskunaning barcha xususiyatlari (meros - parallel algoritmlar va dasturlarni o'rtasida uzatish

Qarama-qarshilik.

Aslida, algoritmlar keyingi hisob-kitoblarning (qo'shiq) qismisiz yondi.

Biroq, bu algoritmning kuchining mohiyati va topshirilgan vazifani parallel ravishda bajarish imkoniyati bilan bog'liq emas.

Parallel tizimlardagi vazifalarni bajarish uchun eng mos keladigan yangi algoritmlarni ishlab chiqishni o'rganish kerak.

Shunday qilib, parallel hisoblash texnologiyalarining o'sishiga qarshi tanqidiy munosabatga nisbatan kichikroq qarama-qarshilik mavjud. 1.2 Ma'lumotlarni parallel qayta ishlash 1.2.1 Parallel ishlov berish printsipi

Hozirgi vaqtda ishlab chiqilgan deyarli barcha algoritmlar ketma-ket.

Masalan, a + b × c virusini hisoblashda ko'paytirishni olib tashlash kerak va shundan keyingina qo'shimchani olib tashlash kerak.

Universitet ko'payib borayotgan universitetning tugallangan ishida turadi. Mashinani boshqarish mumkin degan xulosaga kelish mumkin, chunki algoritmning vazifalari parallel ravishda qayta ishlanishi mumkin. ma'lumotlarning kirishi va chiqishini ta'minlash.

Xotira asosan tashqi bo'lib, birinchi kompyuterlar tashqi xotira va ichki xotira - RAM va registrdan foydalangan. Tashqi xotira(Magnit chiziqlar, perfokartalar, disklarda) kompyuterni yoqganingizdan qat'i nazar, dasturlar va ma'lumotlarni saqlashga imkon berdi. Ichki xotira ma'lumotni faqat kompyuter seansi paytida saqlaydi. Buning o'rniga kompyuter yoqilgan bo'lsa

ichki xotira

bilar edi.

Dastur kompyuterda ishlashi uchun u RAMda saqlanishi kerak.

Ma'lumotlar u erda saqlanib qolgan, shuning uchun ular ushbu dasturga to'planadi.

Dastur xotirasini saqlash printsipi Von Neuman kompyuterlarining asosiy tamoyillaridan biridir.

Ro'yxatdan o'tish vaqtida ro'yxatga olish xotirasi vikorizatsiya qilingan. Birinchi qadam ma'lumotlar bo'yicha operatsiyani bajarishdir, ma'lumotlar registrlarga joylashtirilishi mumkin., Qo'shimcha protsessorlar paydo bo'ldi, birinchi navbatda, eng kuchli buyruqlar berish uchun mas'ul bo'lgan ma'lumotlarni kiritish va chiqarish qurilmalari uchun maxsus protsessorlar.

Bu dasturlarni tahrirlashning ommaviy rejimini tashkil qilish imkonini berdi, agar kompyuterda bir vaqtning o'zida bir nechta dastur saqlangan bo'lsa - bitta dastur ish natijalarini saqlashi, boshqasi saqlanishi, uchinchisi kerakli ma'lumotlarni kiritishi, masalan, magnit sahifadan yoki boshqa begona kiyimdan. Inqilobiy madaniyat 1964 yilda tug'ilgan operatsion tizim IBM dan - OS 360. Kompyuter paydo bo'ldi operatsion tizim uning yangi egasi - barcha resurslarining boshqaruvchisi bo'ldi. Endi Koristuvach dasturidan faqat operatsion tizim ostida foydalanish mumkin edi. Operatsion tizim bizga ikkita muhim vazifani bajarishga imkon berdi - bir tomondan, kompyuterda bir vaqtning o'zida kirish mumkin bo'lgan barcha dasturlarga kerakli xizmatlarni taqdim etish, boshqa tomondan, resurslardan samarali foydalanish va siz da'vo qilgan dasturlar o'rtasida taqsimlash. bu resurslar. Operatsion tizimlarning paydo bo'lishi bir kompyuterda bir vaqtning o'zida bir nechta dasturlar ishga tushiriladigan yagona dasturli rejimdan ko'p dasturli rejimga o'tishga olib keldi. Ko'p dasturlash

hali parallel emas

dasturlash

ale tse krok u to'g'ridan-to'g'ri parallel hisoblash.

Ko'p dasturlash - bir nechta dasturlarni tanlashga parallel.

Mashhur empirik Mur qonuniga asoslangan uskuna xarakteristikasi eksponentsial o'sish uchun barcha muhim xususiyatlar eksponent ravishda o'sdi - barcha darajadagi xotiradan foydalanish, xotiraga kirish vaqtini o'zgartirish, Cesoriv tezligi. Mur qonuniga (Gordon Mur Intel asoschilaridan biri) asoslanib, xarakteristikalar qiymati ikki baravar ko'paydi. Kompyuterga ulanishi mumkin bo'lgan protsessorlar soni ko'paydi.

• O'zgartirildi va
• kompyuter arxitekturasi
• .
• Hisob-kitoblarda amalga oshirilgan ishlarda juda ko'p o'zgarishlar mavjud. Protsessor arxitekturasida parallelizatsiya jarayoni bilan bevosita bog'liq bo'lgan bir nechta o'zgarishlar mavjud: Buyruqlarni konveyer bilan qayta ishlash.
• Protsessor tomonidan buyruqlar oqimini bajarish jarayoni buyruqdan keyin buyruqning ketma-ket bajarilishi deb hisoblanmaydi. Konveyerda buyruqlar oqimini qayta ishlash yakunlandi va darhol bir qator guruhlar bajarishga tayyorlandi. joriy hosildorlik.

Bu omborda yuz minglab protsessorlar mavjud. Superkompyuterlardan unumli foydalanish hisob-kitoblarda maksimal parallellikni ta'minlaydi. Ilmiy tadqiqotlar va yangi texnologiyalar doimo muammoga duch keladi, bu esa barcha kerakli hisoblash komplekslarini talab qiladi. Superkompyuterlardan unumli foydalanish hisob-kitoblarda maksimal parallellikni ta'minlaydi. Mintaqaning ilmiy salohiyati ko'p jihatdan uning superkompyuterlari poydevorida namoyon bo'ladi.

Superkompyuter tushunchasi aniq tushunilgan.

O'n yil avval superkompyuterning xarakteristikalari bugungi kunda kompyuterning xususiyatlariga o'xshaydi. Bugungi kunda superkompyuterlar paydo bo'lmoqda hosildorlik

• , bu petaflopsda ishlaydi (sekundiga 10-15 suzuvchi nuqta operatsiyalari).
• 2020 yilgacha taqdir buni tushunadi
• superkompyuterlar 1000 marta harakatlanadi va eksafloplarda oxirgi bo'ladi.
• Kompyuterlarning tasnifi

Kompyuterlar dunyosi xilma-xil bo'lib, miniatyura kompyuterlaridan tortib, keng ko'lamli faoliyatni egallagan ko'p tonnali superkompyuterlargacha.

• Ko'p protsessorli hisoblash komplekslari tashqi xotirada ishlaydigan yuzsiz protsessorlarni o'z ichiga olgan kompyuterlardir.
• Bu sinfga bugungi kunda bozorda sotilayotgan yuqori yadroli kompyuterlarning aksariyati kiradi.
• Ko'p kompyuterli hisoblash komplekslari - bu yuqori tezlikdagi aloqa liniyalari bilan bog'langan shaxsiy bo'lmagan kompyuterlar.

Har bir kompyuter xotirani saqlaydi va ma'lumotlarni uzatish tizimidagi boshqa kompyuterlar bilan ma'lumot almashadi. Klasterlar bu sinfga kiritilgan.

Klaster ostida server rolini o'ynaydigan alohida kompyuterga ega bo'lgan bir butun sifatida qaraladigan hisoblash kompleksi mavjud.

Klaster omboriga kiradigan kompyuter qismlari oddiy kompyuterlar bo'lishi mumkin, ammo klasterlar juda arzon. Top 500 taligiga kirgan aksariyat superkompyuterlar klasterlashgan.

Gibrid hisoblash komplekslari bir nechta tugunlardan iborat bo'lib, ular ko'p kompyuter, ko'p protsessor, grafik yoki vektor protsessor bo'lishi mumkin. Bunday komplekslarni superkompyuterlar deb atash mumkin. In-line versiyasi

Sahifalar hali tekshirilmagan

Ba'zi parallel tizimlarda komponentlar o'rtasida ma'lumotlarning dasturlashtirilgan uzatilishi dasturchi tomonidan boshqariladi (masalan, qo'shimcha isitish mexanizmi orqasida), boshqalarda esa aniq ko'rsatish kerak.

Aniq o'zaro ta'sirlarni ikki turga bo'lish mumkin: Axborot almashinuviga asoslangan parallel tizimlar ko'pincha tushunarliroq bo'ladi, lekin umumiy xotiraga ega tizimlar va shuning uchun parallel dasturlashning yanada chuqurroq usuli sifatida qaraladi. Aloqa tizimlarini, shu jumladan aktyor modelini ishlab chiqish va tahlil qilish uchun matematik nazariyalarning katta tanlovi mavjud

turli qarashlar

jarayonlarni hisoblash. Aloqa almashinuvi simmetrik ko'p protsessorlarda birgalikda ishlatiladigan kogerent xotiraga ega yoki ularsiz samarali amalga oshirilishi mumkin.

Tarqalgan xotira va uzatish bilan parallellik mahsuldorlikning turli xarakteristikalari haqida ma'lumot beradi.

O'ylab ko'ring (yoki yana emas), jarayonga xotirani behuda sarflash va quyida ma'lumot uzatish bilan tizimlar uchun vazifani qayta aralashtirish uchun bir soat, axborotni uzatishning o'zi ko'proq yuk, protseduralarning pastki qismidir. Muhim qadriyatlar ko'pincha boshqa mansabdor shaxslar tomonidan soyalanadi, chunki unumdorlik pasayadi. Annotatsiya: Fanlar bo'yicha engil, parallel hisob-kitoblarni o'zgartirishni qiyinlashtiradigan narsa, keyingi hisob-kitoblar rivojlanish muammolarini maskalash, muammolarni samarali hisobga olish zarurati, ko'p qiyinchiliklarning sababi algoritmlar tuzilishini bilmaslik, vaziyatni o'zgartirish usullari. Ko'rinib turibdiki, parallel arxitekturaning hisoblash texnologiyasini o'zlashtirish, ayniqsa, yosh fachianlar tomonidan juda qiyin bo'lgan.

Shuni ta'kidlash kerakki, parallel hisob-kitoblarning rivojlanishi bilan birga keladigan qiyinchiliklarning yashirin tabiati so'nggi bir necha soat ichida sodir bo'lgan narsaga o'xshaydi. Faqat parallel hisob-kitoblar uchun barcha qiyinchiliklar eng og'ir shaklda paydo bo'ladi. Kattaroq murakkablik orqali nimaga boy

mavzu maydoni Operatsion tizimlarning paydo bo'lishi bir kompyuterda bir vaqtning o'zida bir nechta dasturlar ishga tushiriladigan yagona dasturli rejimdan ko'p dasturli rejimga o'tishga olib keldi.. Ale, ehtimol, parallel arxitekturaning hisoblash tizimlarini yirik amaliy loyihalar amaliyotiga faol joriy etish boshlanishidan oldin zarur nazariy asos yaratilmagan va matematik tadqiqot apparati ishlab chiqilmaganlar yetakchilik qiladi. O'z vaqtida paydo bo'lgan Zreshta, biz hozirgacha paydo bo'ladigan parallel hisob-kitoblar galusasida butun yorug'lik aylanishini tayyorlamaymiz. Zamonaviy hisoblash texnologiyasini o'zlashtirishdagi asossiz miqdordagi qiyinchiliklar, kerakli fasistlarni tayyorlashdagi kamchiliklar va boshqalar. Parallel hisoblashlarga e'tibor uchta fanga asoslanadi: hisoblash tizimlari arxitekturasi, Matematika hisob-kitobdir. Agar shunga o'xshash kurslar o'rnini tahlil qilish muhim bo'lsa, unda biz qiladigan narsaga qaytish muqarrar va ayni paytda hid boshning hech qanday etib borishini ta'minlamaydi. Koristuvalnitska maqsadlar - o'rganish

Hisoblash texnologiyasi va kimyo bilan bog'liq bo'lgan barcha ta'lim kurslarini ikki guruhga bo'lish mumkin.

Birinchi guruh asosiy qarashlarga ega, ikkinchisi esa maxsus qarashlarga ega.

Asosiy hisobotlar universal xarakterga ega va hisoblash uskunalari turlari bo'yicha yomon tasniflanadi. Ular eng yangi mashinalar haqidagi bilimlar asosida shakllantirildi va so'nggi hisob-kitoblar vaqt o'tishi bilan ozgina o'zgaradi. Kurs dasturining bir qismi sifatida asosiy bayonotlar birinchi yoki ikkinchi semestrdan, raqamli metodlar kursida, taxminan uchinchi semestrdan boshlab o'qila boshlaydi. Maxsus kurslar, shu jumladan parallel arxitekturaning hisoblash tizimlari bo'yicha kurslar o'qish uchun zerikarli bo'la boshlaydi. Qoida tariqasida, to'qqizinchi semestrdan oldin emas.

Bularning barchasi uzoq vaqt davomida ham sonli usullar, ham barcha hisob-kitob matematikasining asosiy rivojlanishini anglatardi.

Hisoblash texnologiyasining rivojlanishiga hurmat yo'qligi sababli, matematiklar muhim vaziyatni darhol payqashmadi: texnologiyadagi ko'plab o'zgarishlar allaqachon shunday darajaga o'tmoqdaki, ularni eng so'nggi Mov yordamida u bilan birlashtirish mumkin bo'lib, tez orada chidab bo'lmas holga keladi.

Bu algoritmlar sohasidagi aniq bilimlar va yangi hisoblash texnologiyasini jadal rivojlantirish uchun zarur bo'lgan bilimlar o'rtasida jiddiy tafovutga olib keldi.

Bo'lib o'tgan o'sish parallel arxitekturaning hozirgi hisoblash tizimlarini amaliy rivojlantirishdagi ko'plab qiyinchiliklarning negizida yotadi..

Endi hisob olami tubdan o'zgarib, buyuk hisoblar olamini qabul qildi. Bu parallel holga keldi.. Eng samarali modernizatsiya amalga oshirish bilan bog'liq Uzgogroom

• bir nechta kurslarni o'zgartirish.
• Katta tizimlarda katta buyruqlarni ko'tarish uchun yuqori malakali fasistlarni tayyorlash uchun mo'ljallangan dasturlardan biri quyidagicha ko'rinishi mumkin:
• "Paralel hisob-kitoblarga kirish" birinchi kurslari bo'yicha uch yoki to'rtta ma'ruza o'qish;
• matematikadan asosiy tsikllar bilan tanishish va parallel hisoblar haqidagi dastlabki bayonotlarni dasturlash;
• Sutteva teri algoritmining axborot strukturasini har tomonlama tavsiflovchi raqamli usullar bo'yicha bir qator ma'ruzalar o'qiydi; parallel hisob-kitoblar bilan seminar tashkil etish; maxsus kursni o'qish
• Parallel tuzilish

algoritmlar"; "Parallel hisoblar" maxsus kursini o'qish. Qo'shiq tuyg'usi uchun ushbu dastur maksimal darajada.

Himoya butunlay haqiqiydir. Aqldan ozdirilishicha, uni teri muammolarida to'liq qo'llash mumkin emas. Shu asosda, har bir aniq teri muammosi uchun o'zingizni shakllantirishingiz mumkin.

vlasnu dasturi hisoblash fanlarini o'rganish., parallel jarayonlar va ularning xususiyatlari haqida ma'lumot.

Bu erda hisoblash algoritmlarini tavsiflashning mavhum shaklini kiritish foydalidir.

Bundan tashqari, aniq yo'nalishlarni ko'rsatish umuman shart emas. Bu haqda keyinroq raqamli usullardan foydalangan holda gapirish yaxshiroqdir. Raqamli usullarga tayanadigan indeks tizimlari.

Katta bosqichdan tashqari, raqamli usullarning to'liq kursidan oldin, algoritmlarning grafiklari, ular uchun algoritmlar to'plami va hamma narsani ishlab chiqish texnologiyasi haqida ma'lumot qo'shish kerak.

Albatta, yangi kurslarni tayyorlash katta kuch talab qiladi. Platformada algoritmlarning tuzilishini muhokama qilish shart emas. Dosist ularning hisoblash yadrolari ko'proq yaratish. Algoritmlar va texnologiyaning grafiklari haqida tushuncha, birinchi navbatda, kursning boshida muhokama qilinishi kerak. Biroq, teri algoritmi uchun rozgortki bazhano grafigi berilgan.

Aytilganlarga qo'shimcha ravishda shuni ta'kidlash kerakki, raqamli usullarning o'zi uzoq vaqt davomida o'zgarmasdan o'qilishi mumkin va ularning tuzilmalari haqida ma'lumot faqat bir marta tayyorlanishi kerak. Va bu ma'lumotlar, shubhasiz, juda ko'p zo'ravonlikka duchor bo'ladi va turli sohalarda. Uslubiy nuqtai nazardan eng muhim texnik va eng kam muhim fikrlardan biri parallel hisob-kitoblar bilan seminarni tashkil qilishdir. Albatta, buni amalga oshirish uchun parallel arxitekturaning hisoblash texnikasidan foydalanish kerak..

Bu raqamli usullar bo'yicha zamonaviy kurslarda algoritmlarning tuzilishini tushunish uchun yaxshi yordam bo'ladi.

Algoritmlar tuzilishi bilan yaqindan tanishish manfaati uchun ko'proq argumentlar ham mavjud. Dalillardan biri aniq muammolar bilan bog'liq. Hozirgi vaqtda hisob-kitoblar amaliyotida taqsimlangan xotiraga ega bo'lgan turli xil boy protsessor tizimlari keng qo'llanila boshlandi. Ularning oldida klasterlar va turli xil kompyuter tarmoqlari, Internet orqali ulangan kompyuterlar tarmoqlari va boshqalar yotadi. Bunday tizimlarning barchasi protsessorlar o'rtasida axborot almashinuvini o'z ichiga oladi. Samarali ishlashi uchun teri protsessoriga ko'p sonli operatsiyalarni bajarish va boshqa protsessorlar xotirasi bilan ma'lumotlarning kichik qismlarini almashish kerak. Faqat parallel hisob-kitoblar uchun barcha qiyinchiliklar eng og'ir shaklda paydo bo'ladi..

Seminarga algoritmlarning o'zgartirilgan tuzilmasi, algoritm grafiklarini yaratish va ular asosida turli xil tadqiqotlar o'tkazish uchun bozorda mavjud bo'lgan darhol foydalanish mumkin bo'lgan oddiy dasturiy ta'minot bilan bog'liq vazifalarni joriy etishdagi asosiy qiyinchiliklar.