Кластер (практическое руководство)

Программное обеспечение можно скачать здесь: http://linux-cluster.org.ru/download/

Кластер
Практическое руководство по параллельным вычислениям

ОБЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ MPI

	Система MPI
Установка системы MPI Конфигурация кластера MPICH Конфигурация кластера LAM/MPI Компиляция и выполнение Общая организация MPI Базовые функции MPI Коммуникационные операции типа точка-точка Коллективные операции

Если сформулировать коротко, MPI - это библиотека функций, обеспечивающая взаимодействие параллельных процессов с помощью механизма передачи сообщений. Это достаточно объемная и сложная библиотека, состоящая примерно из 130 функций, в число которых входят:

функции инициализации и закрытия MPI процессов;
функции, реализующие коммуникационные операции типа точка-точка;
функции, реализующие коллективные операции;
функции для работы с группами процессов и коммуникаторами;
функции для работы со структурами данных;
функции формирования топологии процессов.

Набор функций библиотеки MPI далеко выходит за рамки набора функций, минимально необходимого для поддержки механизма передачи сообщений, в вычислительных задачах малой и средней сложности. Однако сложность этой библиотеки не должна пугать пользователей, поскольку, в конечном итоге, все это множество функций предназначено для облегчения разработки эффективных параллельных программ. В конце концов, пользователю принадлежит право самому решать, какие средства из предоставляемого арсенала использовать, а какие нет. В принципе, любая параллельная программа может быть написана с использованием всего 6 MPI функций, а достаточно полную и удобную среду программирования составляет набор из 24 функций.

Каждая из MPI функций характеризуется способом выполнения:

Локальная функция - выполняется внутри вызывающего процесса. Ее завершение не требует коммуникаций.
Нелокальная функция - для ее завершения требуется выполнение MPI-процедуры другим процессом.
Глобальная функция - процедуру должны выполнять все процессы группы. Несоблюдение этого условия может приводить к зависанию задачи.
Блокирующая функция - возврат управления из процедуры гарантирует возможность повторного использования параметров, участвующих в вызове. Никаких изменений в состоянии процесса, вызвавшего блокирующий запрос, до выхода из процедуры не может происходить.
Неблокирующая функция - возврат из процедуры происходит немедленно, без ожидания окончания операции и до того, как будет разрешено повторное использование параметров, участвующих в запросе. Завершение неблокирующих операций осуществляется специальными функциями.

В языке FORTRAN большинство MPI-процедур являются подпрограммами (вызываются с помощью оператора CALL), а код ошибки возвращают через дополнительный последний параметр процедуры. Несколько процедур, оформленных в виде функций, код ошибки не возвращают. Не требуется строгого соблюдения регистра символов в именах подпрограмм и именованных констант. Массивы индексируются с 1. Ниже приведено соответствие предопределенных в MPI типов стандартным типам языка FORTRAN.

Тип MPI	Тип языка FORTRAN
MPI_INTEGER	INTEGER
MPI_REAL	REAL
MPI_DOUBLE_PRECISION	DOUBLE PRECISION
MPI_COMPLEX	COMPLEX
MPI_LOGICAL	LOGICAL
MPI_CHARACTER	CHARACTER(1)
MPI_BYTE
MPI_PACKED

Изучение MPI начнем с рассмотрения базового набора из 6 функций, образующих минимально полный набор, достаточный для написания простейших программ.

Оглавление

Download

Полезные ссылки