Операционные системы распределенных вычислительных систем
Коллективные коммуникации.
Для обеспечения коллективных коммуникаций введены следующие функции:
· барьер для всех членов группы (BARRIER);
· передача сообщения всем членам группы от одного (BROADCAST);
· сбор данных от всех членов группы для одного (GATHER);
· рассылка данных всем членам группы от одного (SCATTER);
· сбор данных от всех членов группы для всех (ALLGATHER);
· рассылка данных всем членам группы от всех (ALLTOALL);
· глобальные операции (сумма, максимум, и т.п.), когда результат сообщается всем членам группы или только одному. При этом пользователь может сам определить глобальную операцию - функцию;
Схема перемещения данных между 4 процессами
Данные
| Pr-0 | A0 | A0 | |||||||||||||||||||||||
| Pr-1 | BROADCAST | A0 | |||||||||||||||||||||||
| Pr-2 | è | A0 | |||||||||||||||||||||||
| Pr-3 | A0 | ||||||||||||||||||||||||
| Pr-0 | A0 | A1 | A2 | A3 | SCATTER | A0 | |||||||||||||
| Pr-1 | è | A1 | |||||||||||||||||
| Pr-2 | GATHER | A2 | |||||||||||||||||
| Pr-3 | ç | A3 |
| Pr-0 | A0 | B0 | C0 | D0 | A0 | ||||||||||||||||||||
| Pr-1 | A0 | B0 | C0 | D0 | ALLGATHER | B0 | |||||||||||||||||||
| Pr-2 | A0 | B0 | C0 | D0 | ç | C0 | |||||||||||||||||||
| Pr-3 | A0 | B0 | C0 | D0 | D0 |
/p>
|
Pr-0 |
A0 |
A1 |
A2 |
A3 |
A0 |
B0 |
C0 |
D0 |
||||
|
Pr-1 |
B0 |
B1 |
B2 |
B3 |
ALLTOALL |
A1 |
B1 |
C1 |
D1 |
|||
|
Pr-2 |
C0 |
C1 |
C2 |
C3 |
è |
A2 |
B2 |
C2 |
D2 |
|||
|
Pr-3 |
D0 |
D1 |
D2 |
D3 |
A3 |
B3 |
C3 |
D3 |
MPI_BARRIER(IN comm)
MPI_BCAST(IN/ OUT buffer, IN cnt, IN type, IN root, IN comm)
MPI_GATHER(IN sendbuf, IN sendcnt, IN sendtype, OUT recvbuf,
IN recvcnt, IN recvtype, IN root, IN comm)
MPI_SCATTER(IN sendbuf, IN sendcnt, IN sendtype, OUT recvbuf,
IN recvcnt, IN recvtype, IN root, IN comm)
MPI_ALLGATHER(IN sendbuf, IN sendcnt, IN sendtype,
OUT recvbuf, IN recvcnt, IN recvtype, IN comm)
MPI_ALLTOALL(IN sendbuf, IN sendcnt, IN sendtype, OUT recvbuf,
IN recvcnt, IN recvtype, IN comm)
PVM (Parallel Virtual Machine).
Широко известная система PVM [5] была создана для объединения нескольких связанных сетью рабочих станций в единую виртуальную параллельную ЭВМ. Система представляет собой надстройку над операционной системой UNIX и используется в настоящее время на различных аппаратных платформах, включая и ЭВМ с массовым параллелизмом.
Задача пользователя представляет собой множество подзадач, которые динамически создаются на указанных процессорах распределенной системы и взаимодействуют между собой путем передачи и приема сообщений (а также посредством механизма сигналов).
Достоинства - простота, наличие наследованного от OS UNIX аппарата процессов и сигналов, а также возможность динамического добавления к группе вновь созданных процессов.
Недостатки - низкая производительность и функциональная ограниченность (например, имеется только один режим передачи сообщений - с буферизацией).
