208 Сурак

1. Флинна таксономиясы. Мisd, мimd архитектуралары.

В литературе часто используется та или иная схема классификации компьютерных архитектур и одной из наиболее популярных является таксономия Флинна. В ее основу положено описание работы компьютера с потоком команд и потоком данных. По Флинну принято классифицировать все возможные архитектуры компьютеров на четыре категории:

SISD (Single Instruction Stream - Single Data Stream) – один поток команд и один поток данных;

SIMD (Single Instruction Stream –Multiple Data Stream) – один поток команд и множество потоков данных;

MISD (Multiple Instruction Stream –Single Data Stream) – множество потоков команд и один поток данных;

MIMD (Multiple Instruction Stream –Multiple Data Stream) – множество потоков команд и множество потоков данных

MISD компьютеры

Вычислительных машин такого класса практически нет и трудно привести пример их успешной реализации. Один из немногих – систолический массив процессоров, в котором процессоры находятся в узлах регулярной решетки, роль ребер которой играют межпроцессорные соединения. Все процессорные элементы управляются общим тактовым генератором. В каждом цикле работы каждый процессорный элемент получает данные от своих соседей, выполняет одну команду и передает результат соседям

MIMD компьютеры

Эта категория архитектур вычислительных машин наиболее богата, если иметь в виду примеры ее успешных реализаций. В нее попадают симметричные параллельные вычислительные системы, рабочие станции с несколькими процессорами, кластеры рабочих станций и т.д. Уже довольно давно появились компьютеры с несколькими независимыми процессорами, но вначале на таких компьютерах был реализован только параллелизм заданий, то есть на разных процессорах одновременно выполнялись разные и независимые программы.

2. Mpi программасын компиляциялау, жинау және орындау.

Поскольку MPI является библиотекой, то при компиляции программы необходимо соответствующие библиотечные модули. Это можно сделать в командной строке или воспользоваться предусмотренными в большинстве систем командами или скриптами mpicc(для программ на языке СИ), mpic++(для программ на языке С++ ), и mpif77/mpif90(для программ на языке Фортран 77/90). Опция компилятора «-o name» позволяет задать имя name для получаемого выполнимого файла, по умолчанию выполнимый файл называется a.out, например: mpif77 –o program program.f

После получения выполнимого файла необходимо запустить его на требуемом количестве процессов. Для этого обычно предоставляется команда запуска MPI –приложения mpirun,mpiexec, например :

mpirun –np N <программа с аргументами>

mpiexec –np N <программа с аргументами>

где N-число процессов ,которое должно быть не более разрешенного в данной системе числа процессов для одной задачи. После запуска одна и та же программа будет выполняться всеми запущенными процессами, результат выполнения в зависимости от системы будет выдаваться на терминал или записываться в файл предопределенным именем.

3. 2*sin(x) функциясының интегралын [0,1] аймақта параллельді есептеңіз. double f(double x)

{return 2*sin(x);}

int main(int argc,char **argv)

{

int size,rank;

MPI_Status status;

MPI_Init(&argc,&argv);

MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&rank);

MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&size);

float h=0.05,a=0,b=1,s=0.0;

for(int i=rank; a+h*(i+1)<b+h; i+=size)

{ s+=h*f(a+h*(i+1)); }

if(rank!=0)

{ MPI_Send(&s,1,MPI_FLOAT,0,1,MPI_COMM_WORLD); }

if(rank==0)

{ float r;

MPI_Recv(&r,1,MPI_FLOAT,1,1,MPI_COMM_WORLD,&status);

s+=r;

printf("s=%f\n ",s);

}

}