Читать онлайн «Параллельное программирование на основе MPI»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского В. А. Гришагин, А. Н. Свистунов ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА ОСНОВЕ MPI Учебное пособие Нижний Новгород Издательство Нижегородского госуниверситета 2005  УДК 004. 421. 2 ББК 32. 973. 26-018. 2 Г 82 Г 82. Гришагин В. А. , Свистунов А. Н. Параллельное программирование на основе MPI. Учебное пособие – Нижний Новгород: Изд-во ННГУ им. Н. И. Лобачевского, 2005. - 93 с. ISBN 5-85746-758-6 Настоящее пособие содержит описание инструментальных средств разработки параллельных программ для многопроцессорных вычислительных комплексов на основе библиотеки MPI (Message Passing Interface), которая является одной из наиболее распространенных систем параллельного программирования. Наряду с рассмотрением основных возможностей библиотеки пособие включает примеры практических параллельных программ, иллюстрирующих основные принципы и приемы параллельного программирования в среде MPI. Для облегчения трудоемкого процесса поиска ошибок программирования излагаемый материал содержит раздел по отладке и профилированию параллельных программ. Пособие предназначено для использования в учебном процессе при подготовке студентов по проблематике параллельных вычислений и может найти своего читателя в среде научных работников и специалистов широкого профиля, использующих современные высокопроизводительные параллельные вычислительные системы для решения сложных научных и прикладных задач. Пособие разработано в рамках выполнения гранта Конкурсного центра фундаментального естествознания (КЦФЕ) Рособразования № Е02-1. 0-58. ББК 32. 973. 26-018. 2 ISBN 5-85746-758-6  Гришагин В. А. , Свистунов А. Н. , 2005  3 Введение Создание многопроцессорных (параллельных) вычислительных систем (ПВС) является стратегической линией развития компьютерной техники, обусловливаемой существованием в любой текущий момент времени актуальных задач фундаментальной и прикладной науки, для анализа и исследования которых производительности существующих средств вычислительной техники оказывается недостаточно. Тем не менее практическое использование параллельных вычислительных систем не является столь широким, как это могло бы быть потенциально возможным. К основным сдерживающим факторам широкого распространения параллельных вычислений следует отнести большую стоимость и разнообразие архитектурного построения ПВС, существенно более высокую (по сравнению с последовательным программированием) трудоемкость разработки эффективных параллельных алгоритмов и программ. Преодоление первого сдерживающего фактора по широкому использованию параллельных вычислений (высокая стоимость ПВС) может быть получено на пути построения кластерных вычислительных систем (clusters).