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zoom RSS 10月27日の課題

<<   作成日時 : 2005/11/11 01:26   >>

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<グループの見解>
☆MPI   
 MPIはMessage-Passing Interfaceの略である。並列プログラミングの世界標準規格であり並列処理アプリケーション用メッセージパッシングライブラリである。メッセージパッシングとは、メッセージと呼ばれる特定のデータ形式の受渡しとそれらの一元的な管理に基づく通信手段の一つ。MPIはCなどの並列プログラミング用ライブラリであり、並列プログラミング用の全く新しい言語ではないと言える。MPIは簡単にマシン間でメッセージを授受できるライブラリインタフェースになっていて、これによってプログラマは並列計算アルゴリズムの実装に専念することができる。MPIには、既存のメッセージパッシングライブラリの特徴が多数取り入れられ、プログラムを最適化するためのインタフェースが豊富に用意されている。また、多くのプラットホームへの移植性やアプリケーションの開発が容易に可能になるようなライブラリ化の支援が考慮されている。そのためMPIライブラリをプログラムから呼び出すことにより、並列処理が容易に実現可能になる。

☆MPIの特徴
・ポータビリティ
 標準化されたライブラリインタフェースによって、いろんなMPI実装で同じソースがコンパイルできる。これによって、MPI実装のあるシステムであれば,それがどんな実装であろうとソースの修正は必要ない。
・並列コンピューティングのアセンブリ言語
 メッセージパッシングによる並列プログラミングはMIMD型であり、言い換えれば、配列のループ処理を展開するだけに限定されるデータパラレルによる並列プログラミングよりも詳細に並列処理を記述できる。これは同時にメッセージパッシングによる並列プログラミングの困難さに跳ね返るが、設計さえ十分に行なわれていれば、このデメリットは解消される。

☆MPIの今後の課題
(1)MPIを30台以上のマシンで実行すると、エラーが出て停止する問題を持っているので、この原因  を追究して、より大型な問題を対象にした計算をすることが今後の課題である。
(2)PVMでの1回の通信が、MPIでは5回の通信と同じになっているので,MPIでの通信回数を減らせるようにチューニングを行う。

☆PVM     
 PVMは(Parallel Virtual Machine)の略である。意味は仮想並列計算機である。米国のオークリッジ国立研究所を中心に開発された。ネットワークで接続されたコンピュータ群をメッセージパッシングの手法により、単一の並列コンピュータシステムとして利用を可能にしたソフトウェアである。メッセージパッシングは、メッセージと呼ばれる特定のデータ形式の受け渡しとそれらの一元的な管理に基づく、通信手段の一つである。PVMソフトウェアシステムの構成は、大きく2つに分けられる。一つはデーモンであり、pvmd3と呼ばれる。もう一つは、PVMインターフェース関数のライブラリである。 これはlibpvm3.aと呼ばれる。

☆PVMの特徴
・VPPシステム内では、VPPシステムの高速クロスバー通信を利用した高速通信が可能。
・VPPシステム外のネットワーク上との通信は他システムと互換性のある汎用的なソケット通信が可 能。
・PVMライブラリと呼ばれるC言語またはFortran言語の関数またはサブルーチン群、PVMライブラリ をプログラムから適宜呼び出すことにより、分散処理、並列処理を容易に実現可能となっている。

☆PVMとMPIの比較
・計算時間について:両ソフトウエア共に、計算機数に対して計算時間が短縮される。PVMとMPIに  計算時間に関しては大きな差はない。
・起動時間について:大きな差が現れた。 30台のマシンでプロセスを起動させた場合、PVMは3秒  程でプロセスの起動を行うのに対してMPIは120秒近く起動時間がかかる。プロセスの起動の仕組 み関して、PVMは親プロセスがデーモンに子プロセスの起動を依頼するだけなのに対して、MPIは 親プロセスがrshコマンドを使って直接子プロセスの起動を行う。このような仕組みが起動時間に  大きく影響を与えている。

☆MPIが広く使われている理由
 数値解析や科学技術計算の分野で話題になってきていることや、将来的にメッセージ通信ライブラリの標準になる可能性高いという点で注目されているためである。

 これらの比較より、MPIはまだ発展途上でPVMには及ばない点もいくつかあるが今後どんどん改善し発展していくだろう。今は計算関係を行う場合は、PVM使っていたほうが無難である。だが、MPIの素性のよさや、Linuxとその上で動くmpichやLAMのおかげで、最近ではMPIが広くユーザに支持されてきています。今後MPIはますます使われるようになると思います。

<個人のコメント>
素直にPVMってすごい!!
と思いました。
前回は仮想メモリで、今回は『仮想並列計算機』
なんでも仮想して作ることができるのだなぁと思いました。
ちなみに私の家のパソコンには仮想ドライブが入っています・・
仮想ってすばらしいです。
この頃授業楽しいです。これからも面白い講義期待しています♪

●参考文献
http://www.h7.dion.ne.jp/~matsu/pc_cluster/mpi/intro/intro.html
http://www.cc.nao.ac.jp/vppman/HTML/japan/langPVM/pvm01/pvm00013.htm
http://www.sist.ac.jp/~kojima/thesis/1997/9413020_abstract.html


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