- •Руководство программиста
- •1. Назначение программы
- •1.1. Назначение
- •1.2. Условия применения
- •2. Характеристика программы
- •2.1. Программа и параллельный алгоритм
- •2.2. Особенности функционального подхода к распараллеливанию
- •2.3. Примеры программ
- •2.3.1. Числа Фибоначчи
- •2.3.3. Рекурсивный обход дерева
- •2.5. Особенности реализации в различных операционных системах
- •2.5.1. OpenTs для Windows
- •2.5.1.1. Платформа Windows Compute Cluster Server
- •2.5.1.2. Инсталлятор
- •2.5.1.3. Набор для разработчика (sdk)
- •2.5.1.4. Интеграция с Visual Studio 2005
- •2.5.1.5. Сборка t-приложений
- •2. Локально в параллельном режиме, используя mpiexec:
- •3. На кластере, используя приложение Cluster Job Submission and Monitoring Console, которое поставляется вместе с Compute Cluster Pack:
- •2.6. Особенности организации параллельных вычислений при помощи т- системы
- •2.7. Программное обеспечение т-системы и дополнительные возможности
- •2.7.2. Архитектура ядра т-системы
- •2.8. Сервисные возможности т-системы
- •2.9. Алгоритм поддержки общей памяти
- •2.9.1. Решения, использованные при построении Суперпамяти
- •2.9.2. Описание архитектуры и программной реализации Суперпамяти
- •2.9.3. Передача значений с узла на узел
- •2.9.4. Алгоритм работы сборщика программного мусора
- •2.9.5. Операции присваивания и «замораживания» неготовых величин
- •2.9.6. Возможное расширение адресного пространства суперпамяти для поддержки распределенных вычислительных сетей
- •2.10. Планирование в OpenTs
- •2.10.1. Постановка задачи
- •2.10.2. Алгоритм планирования
- •Допустим, мы имеем данные t1, t2 и d(t). Рассмотрим эффект от пересылки некоторой задачи с узла 1 на узел 2. Предположим,
- •Где δi зависят от сложности задачи и ее сетевой активности. При этом:
- •2.11. Метапланировщик OpenTs
- •2.12. Поддержка отказоустойчивости исполнения т-приложений
- •2.12.1. Неготовые значения и незавершенные по причине сбоя вычисления
- •2.12.2. Вектор перерождений
- •2.12.3. Вектор посещений
- •2.12.4. Классы повреждений т-функции в случае сбоя
- •3. Обращение к программе
- •3.2. Пример программы, использующей суперпотоки (уровень s)
- •3.3. Использование т-структур и массивов переменного размера
- •3.4. Описание классов реализации системы OpenTs
- •3.4.1. Уровень суперпамяти и суперпотоков
- •3.4.2. Уровень мобильных объектов, мобильных ссылок и мобильных заданий
- •3.4.3. Уровень поддержки т-семантики
- •3.4.4. Сервисные классы
- •3.6. Определение т-контекста во время исполнения программы
- •4. Сообщения
- •4.1. Цветовая схема
- •4.2. Сообщения о фатальных ошибках
- •4.3. Информационные сообщения
- •5. Приложение a. Пример вставки и замены листьев в дереве.
- •6. Приложение b. Использование динамического массива.
2.3.3. Рекурсивный обход дерева
Рассмотрим программу рекурсивного обхода дерева (рис. 2), написанную на языке Т++. На этом примере мы продемонстрируем работу с удаленными (tptr) указателями.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct tree {
tree tptr left;
tree tptr right;
int value;
} tree;
tfun ts::TPtr<tree> create_tree(int depth) {
tree tptr res = new tval tree;
res->value = 1;
if (depth <= 1) {
res->left = NULL;
res->right = NULL;
} else {
res->left = create_tree(depth-1);
res->right = create_tree(depth-1);
}
return res;
}
tfun int tsum(tree tptr _tree) {
tval int leftSum, rightSum;
if (_tree->left) {
leftSum = tsum(_tree->left);
} else {
leftSum = _tree->value;
}
if (_tree->right) {
rightSum = tsum(_tree->right);
} else {
rightSum = _tree->value;
}
return (int)leftSum + (int)rightSum;
}
tfun int main (int argc, char* argv[]) {
tree tptr _tree = create_tree(12);
printf("sum = %d\n", (int)tsum(_tree));
return 0;
}
Рис. 2. Программа рекурсивного обхода дерева. Основной код.
В этой программе дерево структур с типом tree сначала порождается функцией create_tree, а затем обходится в рекурсивной функции tsum. Точно так же, как и в предыдущей программе, происходит распараллеливание на каждой развилке дерева, поскольку сначала порождаются вызовы для левой и правой ветви, и лишь затем происходит обращение к результатам обхода. Ключевое слово tptr служит для описания глобальных ссылок на неготовые переменные. При операции чтения данных по Т-указателю может происходить ожидание готовности результата и (если нужно) его подгрузка из других узлов кластера, в то время как при операции записи записываемое значение (если нужно) передается по сети в нужный узел кластера, там значение записывается в переменную и, тем самым, соответствующую Т-переменную делает готовой.
2.4. Разработка программ на языке T++
Имеющаяся практика реализации программ для Т-системы позволяет рекомендовать организацию разработки программ на языке T++ из следующих этапов:
Разработка алгоритма. Верхний уровень алгоритма разрабатывается на базе парадигмы функционального программирования.
Разработка кода. При этом решается вопрос о том, какие фрагменты алгоритма, какая часть кода будет реализована на языке T++ в виде Т-функций, а какая часть—реализована в виде привычного последовательно исполняемого кода на стандартных языках последовательного программирования: С, С++, Фортран.
Реализация и первичная отладка на однопроцессорном компьютере. Реализуется и отлаживается вся программа на обычном однопроцессорном компьютере. Во время первичной отладки программа выполняются без Т-системы, последовательно (ключевые слова расширений реализуются в «последовательном режиме»), как это обсуждено выше. Широко используются стандартные монопроцессорные средства отладки.
Отладка на многопроцессорных установках. После отладки Т++-программы на однопроцессорном компьютере (в последовательном режиме), ее рекомендуется затем отладить на одиночном SMP- компьютере, а затем — на кластере.
Тьюнинг. После отладки, при помощи трассировок и профилировок производится различного рода оптимизация кода.