Ceo rad - PDF (1.3 MB)

32 Paralelizacija GA za rešavanje nekih NP-kompletnih problema
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
univerziteti i istraživački centri u SAD, Japanu i zapadnoj Evropi. Pristup im je
takođe vrlo ograničen.
Neki od poznatijih paralelnih sistema su: ASCI Red, Convex SPP1000, Cray
T3D, Fujitsu VPP300, IBM SP-2, Intel Delta, Intel iPSC/2, Intel Paragon, Meiko
CS2, SGI Origin 2000 i TMC CM-5. Detaljniji opis većine od njih, kao i njihovih
performansi u praksi je dat u radovima [Hoc91], [Hoc94] i [Don97].
1.3.3 MPI standard
MPI (Message Passing Interface) je specifikacija standardne biblioteke
funkcija za paralelni model prosleđivanja poruka. Definisanje standarda je
trajalo preko 2 godine u organizaciji MPI foruma koji je sadržao više od 80
istraživača iz oko 40 institucija. U grupi koja je definisala standard su bili
najzastupljeniji: proizvođači paralelnih računara, osobe zadužene za razvojne
programske pakete i specijalisti za paralelne aplikacije.
MPI standard je preuzeo konstrukcije raznih postojećih sistema koji su se
dobro pokazale u praksi, i inkorporirao ih u jedan efikasan sistem visokog nivoa.
To se pokazalo kao bolje rešenje od direktnog preuzimanja nekog od postojećih
sistema, od kojih je svaki imao određene nedostatke. Korišćene su konstrukcije
sledećih sistema: CHIMP ([CHI92]), Express ([Exp92]), p4 ([But94]), Parmacs
([Cal94]), PVM ([Gei94]), Zipcode ([Skj92]), kao i sistema za podršku
višeprocesorskih računara firmi Cray Research, IBM, Intel, Meiko i Ncube. Bez
zahtevanja kompatibilnosti po svaku cenu, bilo je moguće projektovanje
standarda koji zadovoljava i najzahtevnije primene, uz očuvanje efikasnosti
izvršavanja. Većina koncepata koja je primenjena pri projektovanju MPI
standarda nije nova, već je standardizovano višegodišnje iskustvo eksperata.
Početni dogovor oko MPI standarda je nastao aprila 1992 na međunarodnoj
konferenciji Supercomputing ’92 i može se videti u [Don93]. Posle brojnih
usaglašavanja konačna verzija MPI standarda 1.0 nastala je u maju 1994, i
detaljno je opisana u knjigama [Gro94], [MPI94], [MPI95] i [Sni95]. On sadrži
više od 100 funkcija visokog nivoa, što donekle produžava vreme učenja
sintakse celog standarda, ali su zbog toga izražajne mogućnosti mnogo veće.
Iako je za veliki broj primena dovoljno koristiti samo deo mogućnosti koje MPI
podržava, za razumevanje njegovih karakteristika , je potrebno detaljno
proučavanje. U suprotnom, pri nedovoljno pažljivoj primeni, moguć je veliki
gubitak performansi korisničke aplikacije. Zbog toga je potrebno, osim same
sintakse, voditi računa i o globalnoj koncepciji koju su imali autori MPI
standarda, kao i o njihovim preporukama i savetima.
MPI standard sadrži sledeće konstrukcije:
• Pojedinačne međuprocesorske komunikacije (point-to-point
communications) raznih tipova. Uz veći broj sistemskih tipova, moguće je
korišćenje i korisnički definisanih tipova;
• Kolektivne operacije za međuprocesorsku komunikaciju nad sistemskim i
korisnički definisanim tipovima;
• Grupe procesa i manipulacija kontekstima, koji čuvaju zajedničke osobine
grupa procesa;
• Korisnički definisane topologije koje mogu biti realne (odgovaraju fizičkim
vezama) ili virtuelne;
• Mogućnost svakog procesa da inicijalizuje, očitava ili menja komunikacioni
kontekst svoje grupe procesa u toku izvršavanja.