Scarica il pdf con la mia tesi - Parallel Programming Laboratory

18 Strategie di parallelizzazione Cap. 3relativi ai nodi interni con cui effettuare i dati in forma aggregata. In Figura 3.3 si puòvedere come può avvenire questo modo di procedere.Si pone ora il problema di decidere quali dati importare perché l’apertura di un nodointerno dipende dalla distanza dalla particella ma anche (fattore più difficile da prevedere)dall’accelerazione della particella in esame. Processori diversi richiederebberoin linea di massima anche dati diversi data la diversa distanza tra di loro.Anche supponendo di avere degli strumenti per stabilire che cosa importare, oppuredecidendo di importare tutti gli alberi vicini, nasce il problema di dove sistemaretemporaneamente tutti i dati in arrivo dato che, come visto all’inizio del capitolo, è necessariodistribuire le particelle, essendo troppi i dati per essere mantenuti da un soloprocessore.Infine questi dati richiederebbero di essere importati ad ogni passo in quanto cisono sempre delle particelle che vengono spostate in ciascun processore e nessunotranne il processore che le detiene può sapere come si sono spostate.3.2.2 Esportazione dei dati ed esecuzione del calcolo in remotoPer tutti i motivi sopra esposti si è stati portati verso la seconda strategia di parallelizzazioneche qui verrà esposta.Dato che tutte le forze del sistema sono lineari non ha alcuna importanza l’ordinecon cui i calcoli vengono fatti, l’unica cosa importante è che siano effettuati tutti.Ciò porta a pensare di inviare i dati relativi alle particelle da avanzare a tutti gli altriprocessori, attendere che ciascuno di questi effettui su di esse una parte dei calcoli e poiriaggregare tutti i risultati parziali nel processore detentore della particella (vedi Figura3.4). Questo modo di procedere permette innanzitutto una migliore distribuzione delcarico di lavoro perché, anche se un processore che detiene particelle da avanzarenecessita di una maggiore quantità di calcoli dovendo aprire più nodi, il calcolo èdi per sé maggiormente partizionato.Pensare ad esportare le particelle è sensato perché ad ogni passo solo una piccolafrazione del totale di particelle viene aggiornato. Inoltre si può vedere inoltre che percalcolare le forze che agiscono su una particella non è necessario conoscere tutto diquella particella ma solo la sua posizione e poco altro (un po’ di più è necessario perle forze idrodinamiche). Quindi è possibile utilizzare dei buffer per mantenere questidati da inviare agli altri e su questi stessi ricevere i risultati parziali (di come vengonoutilizzati i buffer nel nostro programma se ne parla più in dettaglio nella Sez. 4.2 apag. 27)3.3 Lo sbilanciamentoPoiché come si è detto le particelle si muovono durante la simulazione, se si vuolecercare di limitare lo sbilanciamento che può insorgere tra i vari processori e usufruiredi una gestione delle forze idrodinamiche in modo da avere una regione completamenteinterna al processore, è necessario predisporre un meccanismo che aggiorni i confini