Техника и технология, № 3, 2011
Информатика, вычислительная техника
и управление
Системный анализ, управление
и обработка информации
Гагарина Л.Г., доктор технических наук,
профессор, зав. кафедрой
Карпов А.С., аспирант
Нестеров С.А., аспирант
(Московский государственный институт электронной техники)
МЕТОДОЛОГИЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНО-АППАРАТНОЙ
СРЕДЫ ИСПОЛНЕНИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ. <...> ЭЛЕМЕНТЫ УРОВНЕЙ ПАРАЛЛЕЛИЗМА
В связи с тем, что на сегодняшний день использование технологий параллельных вычислений становится все более важной задачей, крайнюю актуальность приобретают вопросы,
связанные с диагностикой таких систем. <...> Немаловажным является разработка методологии
диагностирования программно-аппаратных сред информационных систем. <...> Каждая такая
среда подразумевает под собой возможность исполнения параллельных программ. <...> При постановке задачи диагностирования системы параллельных вычислений появляется
необходимость в определении уровней, в данном конкретном случае, уровней параллелизма
и выделения объектов, которые будут подвергаться диагностированию. <...> Выделяют четыре уровня распараллеливания:
• распараллеливание на уровне задач;
• уровень параллелизма данных;
• уровень распараллеливания алгоритмов;
• параллелизм на уровне инструкций;
Распараллеливание на уровне задач
На данном уровне происходит разбиение одной вычислительной задачи на несколько
относительно самостоятельных подзадач, которые можно решить по отдельности. <...> Данный
вид распараллеливание прост и в ряде случаев весьма эффективен, правда, в случае с однородной задачей не применим. <...> Это следующие четыре элемента:
• процесс;
• прикладная нить;
• легковесный процесс;
• нить ядра. <...> Нити
ядра применяются для таких операций, как асинхронный ввод-вывод. <...> Легковесный процесс – это прикладная нить поддерживаемая ядром. <...> Легковесный процесс является абстракцией высокого уровня, основанной на нитях ядра. <...> Легковесные процессы <...>
Техника_и_технология_№3_2011.pdf
Техника
и
технология
,
№
3, 2011
Информатика, вычислительная техника
и управление
Системный анализ, управление
и обработка информации
Гагарина Л.Г., доктор технических наук,
профессор, зав. кафедрой
Карпов А.С., аспирант
Нестеров С.А., аспирант
(Московский государственный институт
электронной техники)
МЕТОДОЛОГИЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНО-АППАРАТНОЙ
СРЕДЫ ИСПОЛНЕНИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ.
ЭЛЕМЕНТЫ УРОВНЕЙ ПАРАЛЛЕЛИЗМА
В связи с тем, что на сегодняшний день использование технологий параллельных вычислений
становится все более важной задачей, крайнюю актуальность приобретают вопросы,
связанные с диагностикой таких систем. Немаловажным является разработка методологии
диагностирования программно-аппаратных сред информационных систем. Каждая такая
среда подразумевает под собой возможность исполнения параллельных программ. Параллельность
многопроцессорной программы – это достигнутая ей степень параллельного выполнения,
которая в любом случае будет ограничиваться количеством процессоров, физически
доступных программе.
При постановке задачи диагностирования системы параллельных вычислений появляется
необходимость в определении уровней, в данном конкретном случае, уровней параллелизма
и выделения объектов, которые будут подвергаться диагностированию.
Выделяют четыре уровня распараллеливания:
• распараллеливание на уровне задач;
• уровень параллелизма данных;
• уровень распараллеливания алгоритмов;
• параллелизм на уровне инструкций;
Распараллеливание на уровне задач
На данном уровне происходит разбиение одной вычислительной задачи на несколько
относительно самостоятельных подзадач, которые можно решить по отдельности. Данный
вид распараллеливание прост и в ряде случаев весьма эффективен, правда, в случае с однородной
задачей не применим. Что бы распараллелить однородные задачи, нужно спуститься
на уровень ниже.
На этом уровне можно выделить ряд элементов, которые можно подвергнуть диагностированию.
Это следующие четыре элемента:
• процесс;
• прикладная нить;
• легковесный процесс;
• нить ядра.
В первую очередь понятие задача, подразумевает под собой конкретный процесс операционной
системы. В семействе операционных систем Unix каждый процесс выполняется
в собственной виртуальной памяти, и, тем самым, процессы защищены один от другого, т.е.
7
Стр.1