©r5 |
о н |
ф |
о в p
ф
re
S. S >< -6 1 E
fa
fa о
О
И to
>
t
m S
a J=
a e
g §
>
о
.С
О
ос
О
ffi1 о
|
|
, фл> _ _ _ |
У 5 с -В о 17 2 |
|
to СП |
Й -о й |
S О и. _1 г- V Я |
= ш |
Е д СГ |
■І! —1 а) |
§ И =. > I 3
3 2 5 О |
в ф ■5' |
Ф а |
С3 Г > с се |
— s а в о |
2 Я |
5 5ѕѕ.
ре 5 to |
Й га Я 2 |
я 1*1 I. N1
Я р
- г
га у я Е ~ (т* |
С31-К
г
3 -а |
е з s
| g |
I 5
2. g I І а
I 5* 8
3 га
s г* "? о 2
г 5 s 5 5 я
а 9 и га
3 % 3.
н 6.
5' Б
S Н
біліммеи қамтамасыз етілген болашақ IT- мамандарын біліммон қамтамасыздандырады. Бүл пзпді оқып- үйрену нәтижесінде студенттер иараллельді есептсу жүйесін үйымдастыру тәсілін, осы жүнелерді жүзеге асыратып параллельді алгоритмдердің математикалық концепцияларын және осы жүнеге бсйімделген параллельді программалау техиологиясын, осы тілдің арнайы қүралдары мен қағидаларын түсіне білу керек.
1.6 Тапсырианыц түрлсрі мсн тізбегі жэис оиыц орындалу графш і
Семестр бойынша студентгің жүйелік жэне реттелген жүмысы аралық жэне ағымдык бақылаумен багаланады.Агымдык бақылау өзіидік жэне Зертханалық жұмыстармен (7 жүмыс) бағалау аркылы жүзеге асырылады. Аралық бақылау (4 жүмыс) - тестілеу эдісімен бақылау жұмысы (I жүмыс).
СеместрДЩ соцьшда тест түршде екі аралық бақылау жүмысы жүргізіледі.
Өр бакылау жүмысы балл, тіроцсмт түрінде бағаланады. Әр бақылау түрінің максималды мэиі
100%.
Жүмысты орындау графнгі 2-ШІ кесте бойынша өтеді.
ксс тс - Гаасырмалар түрлері мен орындалу мерзімдері
Бакылау туряері |
Керсетілген
Жүмыстың тақырыбы |
Жүмыс түрлері |
бетгің
усынылған
эдебиетке
Зертхавшшқ жұмыс №1 |
Агымдагы бакылау |
Көрсеткіш бойынша өту |
сілтемесі
Іпег. [9-19] 2нег. [49-53] Иқос. [24-45] |
Інег. [16-21] Знег. [43-49]
Семестрліх жүмыс №1
|
Зертхаиалық жумыс №2 |
Інег. [16-26] Зиег. [43-49] 9яег. [91-102] |
Параллелизмніц үлкеп жетістігііи жету үшін есптеу діц ш ыгы нын енгізу
Тізбектелгеи сандық
млндердің суммасынын.
бүтін бәлі гін есептеу ____
Інег. [29-34] бнег. [31-48] |
Семестрлік жүмыс №2 |
Кластерлі есептеу жуйелері
үшін мәліметтерді жіберу
амалдарьш орындау
уақмтьшың багасып
қабылдау моделі _______
Іиег. [53-59] Зиег. [68-92] |
Зертханалық жүмыс №3 |
бнег. [44-56] Пқос. [62-71] |
Салыстырмалы
талдау.Моліметтерді
жіберудегі негізгі
амалдардыц орындалу
алгоритмдерін оцден,
жузегс асыр у__________
Семестрлік жумыс №3 |
Параллельді алгоритмдерді өцдеудің этаптары
1 иег. [64-70] бнег. [57-601 |
Зертханалық жү_мыс№4 |
Параллельді есептеулерді кдранайым математикалық есептер мысалында ж обалау жэне жүзеге
|
| асыру |
|
|
Бақылау жүмысы | МРІ қолдана отырып параллсльді программаларды оцдеу | Інег. [83-86] Знег. [126-131] | 10 апта | |
Зертхапалық жүмыс №5 | С алгоритмдік тіліндс МР1 колдана отырып нараллельді программаларды ондеу | Інег. [46-49] 2нег. [172-175] Знег. [135-143] | 11 апта | |
Семестрлік жұмыс №4 | Параллельді алгоритмдерді сүрынтаудың программалық жүзеге асырылуы | Іиег. [92-96] бнег. [66-70] | 12 апта | |
Зертханалық жұмыс №6 | Сұрыпталғші алгоритмдердіц тізбектелген жэне параллельді жүзсге асырылуы | Інег. [98-103] бнег. [71-79] | 13 апта | |
Зертханалық жүмыс №7 | ІІараллельді жэне тізбектелген алгоритмдерініц салыстырмалы талдаиуы мен жүзеге асырылуы | Інег. [96-98] Зиег. [159-164] | 14 апта | |
Аралық бақылау | І-Тестілеу | Параллельді есептеу жуйелері | Інег. [174-214] Знег. [38-1151 бнег. [44-62] | 8 аітга |
II -Тестілеу | ГІараллельді програм малау | Інег. [214-234] 2нег. [172-197] Знег. [126-277] | 15 апта | |
Қорытынды бақылау | Емтихан | Барльіқ жүргізілген тақырыптар | Інег., 2нег., Зиег.,6нег. | Сессия |
1.7 Әдебиеттер тізімі
Негізгі адебиеттер тізімі
1. Воеводин ВВ., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления, - Спб.. БХВ-ІІетербург 2004
2. Столингс Вильям Структурная организация и архитектура компьютерных систем. - М.. Изд.дом «Вильяме», 2002
3. Кормен Т., Лейзсрсон Ч., Риверс Р. Алгоритмы: построение и аншшз. - М., МЦНМО, 2001
4. Букатов А.А., Дашок В.Н., Жегуло А.И. Программирование многопроцессорных
вычислительных систем. - Ростов-на-Дону, нз-во «ЦВВР», 2003
5. Шпаковский Г.И., Серикова Н.В. Программирование для многопроцессорных систем в стандарте МР1. - Минск, БГУ, 2002
6. Немнюгии С.А., Стесик О.Л. Параллельное программирование для многопроцессорных вычислительных систем. - Спб., БХВ - Петербург, 2002
7. Антонов АС. Введение в параллельные вычисления. -М., из-во Физического ф-та МГУ 2002
8.Грегори Р.Эндргос. Основы многопоточного, параллельного и распределенного программирования.- М., Изд. дом «Вильяме», 2003
9.Богачев К.Ю. Основы параллельного программирования. -М., БИНОМ, 2003
Қисымша тідаишттер тізіліі
10.
|
4 - касте. Студент б іліміігін^б^гасы_ |
11. Корнем В.В. Параллельные вычислительные системы. - М., «Нолидж», 1999
12. Программирование на параллельных вычислительных системах (сб. под ред. Р.Бэбба). -М., Мир, 1991
13. Мирешсов ПН. Параллельное программирование для многомодульных вычислительных систем. - М., Радио и связь, 1989
14. Трахтенгерц Э.А. Программное обеспечение параллельных процессов. - М., Наука, 1987
1.8 Бақылау жэне білім багасы
ҚазҮТУ студепттерінің семестр агымыпдагы оку жүмысының жүйелік жзне тізбектік бақыллуын қамтамасыз ету ұшін білімнің рейтінгтік бақылауы қабылданган.
Пэннің рейтингтік қорытындысы 100 балл. Қорытыиды бақылау болып курстық жүмыс (20 балл) жэне емтихан (40 балл) табылады. Семестр ағымьшда бір аралық тестік бақылау өтеді. Бақылау турі бойынша рейтингах баллдың орналасуы 3-ші кестеде корсетілген.
|
Бақылау түрі бойынша рСЯТИНПИ баллдар |
Пэннін қорытынды бағасы (Қ) процентам мына тұрде аныкталады: Қ=С+Э * 0,4 %, Мұндагы (С) пэпяің семестрлік багасы мына формуламен аныкталады: |
Р +Р С= ' 1 *0,б%
Егер студенттің семестрлік қорытынды баллы 30 баллға тең немесе одан ясогары болса гана емтиханга жіберіледі. Емтихан 20 балл немесе одан жоғары балл жчганда гана тапсырылғаи болып саналады. Паи бойынша қорытьшды багасы шкала бойынша аныкталады (4-кесте).
1.9 Курстың процсдурасм жлне саясаты
Дәрісіік жэне баска да аудиториялық сабақтарга міндетті түрде қатысу. Пәнде корсетілген оку процееініц күнтізбелік графигі бойынша Зертханалық жұмыстарды өз уакытында тапсыру. Қалып қойгап сабақтар мен қосымша сабақтарга мүгалімнен жеке уақыттарда тапсырмалар алу. Аралық бақылау бойынша өткеп бақылау 80 уакытыида тапеырьшмаса, студенттік рейтингтік-балдықбагасыболып есептелмейді.
Модуль бойынша жэне аралық аттестация жүргізугс. яр налган сүрақтар іізімі: 1 модуль бойынша бакылау жүргізу сүрақтары:
1. Компыотердің тактілік жиілігі меи уақыт тактасы кандай қатынаспен байлансыкан?
2. Конвейсрлі компыотердің пиктік онімділігін практикада қолдана алмаймыз?
3. Қазіргі замангы компыотерлерде иерархиялыкжелініц қаидай децгейі колдаиылады?
4. Машиналық командалар децгейінде суперскалярльіктая және VL1W-оцдеу ццеясынан баска параллелизмніц қандай түрлсрі казіргі мнкропроцессорларда найдаланылады?
5. Процессорлардың көп саньиі қолдану үшін неге жалны шинаны қолданбанды?
6. Неліктеи п процессор «сызғыш» гочологиясы бойынша байланыскан жүйенін екі түйіні арасыпдагы исолдың орташа үзындығы п /3-ке тсц?
7. МРІ немесе ОрепМР программалау технологиясының қайсысы аникталган жадысы бар компыотерге сэйксс келеді?
8. Неліктен коннейер функшюналды қүрылғыларда жеке сатылардыц іске косылу үзактыктары бірдей болады?
9. Флинн классификация™ бойынша қай классқа қазіргі замангы компыотерлерді жаткызуға болады?
10. Хеидлер жэне Флннн классификациясы бір бірімсн калай қатынасады?
2 модуль бойынша бакылау жүргізу сурактлры:
1. Егер операциялар жиынында рет жарым-жаргылай өзгерсе, жаца алгоритм бастапқысына
эхвнвадентті бола ада ма?
2. Жалпылангак параллельді форманыи ярустар саныныц миннмішды мәиі алгоритм
күрыльшын синаттай ала ма?
3. С тілінің қаидаіі конструкциялары программалардыц автоматты түрдегі параллельденуіие
кедергі келтірсді?
4. Кдй есептеуіш жүйесіне ОрепМР технологиясы жақсырақ сэйкес келеді: жүмыс
стаіщияларындағы ессптеуіш кластерге немесе SMP - компыотерге?
5. «Үрдіс» жәие «жіп» түсініктерінің айырмашылықтары неде?
6. Linda жүйссіпіц рамкасыпда сьшдык секцияіш қалай жүзеге асыруга болады?
7. Программаларды MPI-дан Linda жүйесіне жэне ксрісінше түрлендіретін автоматты
конвертор жазуга бола ма?
8.МР1 жэне Linda жүйесіндегі үрдістердін айырмашылыгы неде?
9. 'Гүрлі коммуникаторларга жататын үрдістер қандай да бір жолмен катынаса ала ма?
10. Неліктен МРІ-да сындық секциялар мехапизмі жоқ?
Аралык атгестацияга дайьшдалу үшін арнадғаң сурақтар:
1. Базалық, желіпік жэпе түйіидік трС функцшшарынын үксастықтары неа аііырмашылыктары неде?
2. mpC-да желі түйшдерінің арасында мәліметгер алмасу қалай жүзеге асады7
3. Қандай күралдар комегімен трС - программа жумыс істейтін есептеуіш желісінің түрлі түйіндсрінің жүктелуінің өзгерісін шапшан кадағалауга болады?
4. Егер граф сызықіы копжақтыларда сызыкты функциялармен берілген болса, қалай эрекеттердін шекті санында онын лексикографикалык, дүрыстыгын тексеруге болады?
5. МРІ-да буғаттамасы бар хабарламаларды жіберу жэне қабылдау нені білдіреді?
6. МРІ-да жіберуші үрдістіц помірін цакты білмсй, хабарламаны қабылдауга бола ма?
7. Хабарламаны кабылдау үшіп қажетті буфер олшемін МРІ-да қалай аныктауга болады?
8. «Декларатмвті тіл», «императивті тіл», «үрдістік сместіл» термнндері нсні білдіреді?
9. Параллельді есептеулер негізінде басқарушы немесе ақпараттық графтыц пайлаиыспагандыгы нені біпдіреді?
10. Үлкен программалық кешендердіц' қурылысын іалдау кезінде қандаіі і рафтмк ісонструкцнялар көмектесе алады?
2. БЕЛСЕНДІ ҮЛЕСТІРМЕЛІ МАТЕРИАЛДАРДЫҢ МАЗМҰНЫ
2.1. "Параллельді ееептеулер" пәнін оқытып - үйрету міндетті (1 кредит) дәріс және(I кредит) лабароториялық сабагьн қамтиды сонымен катар студенттің өзіндік жұмі.к і.ш (СӨЖ, СОӘЖ) камтиды. Осындай кешенді сабактар студентке курсты толык қамтып менгеруіне көмектеседі.
Пәннің такырып атауларымен барлық түрдегі сабақтардың академиялык.
Сагаттар санны корсетілген такырыптық жобасы 5 кестеде карастырылады.
|
5-кесте. Курстық тақырыптық жоспар ы
|
І-ІИІ дәріс. Параллельді есептеу жүйелерін құрудың принцптері. Параллельді есептеу жүйелерінің архитектурасы. Параллельді есептеу жүйелерінің классификациясы.. Бөлім. 1 Паралледьді есептеу жүйелерінің архитектурасы
Программалаушы көзкарасы бойынша есептеу жүйесінің архитектурасы мағынасында электронды есептеу машинасының абстрактілі көрсетімі түсіндіріледі. Жүйенің толык архитектурасы мыналарды камтамасыз етеді:
• деректер корсетімінің негізгі форматы;
• программадагы деректерді адресациялау әдістері
есептеу машинасының аппараттык құралының құрамы;
Осы кұралдардың сииаттамасы есептеу процессін ұйымдастырудың прннциптері болып табылады. Курс бойынша есептеу жүйесінің соңғы аспектілері қарастырылады.
Есептеу жүйсінің құрылымы арқылы негізгі башысы бар корсетілімді электронды есептеу машиналарының аппаратгық қондырғыларының маныздылығын аньқтауға болады. Есептеу жүйесінің әр түрлі көптеген классификациясы бар. Коп колданылатын классификацияларды карастырайық.
|
Жекеленген (ЖК) Single Instruction (SI) |
Флнн бойынша есептеу жүйелеріиің классификацияы. Есептесу жүйелерінде кеңінен таралган классификациясы ретінде 1966 жылы Стенфордекинй университетінің профессоры М.Д.Флинн (M.J.Flynn) ұсынган - Флинн классификациясы болыл табылады. Бұл классификациясының екі белгісі бар. Оларкомандалар агыиыныц түрі жэне деректер ағыиынн турі больтабылады (1-сурет).
Жипақты (ЖК) Multiply Instruction (Ml)
l-vypem. Флин классификациясы. Командаяар ашчының түрі бойынша классификациясы.
Жекелснген командалар ағынында бір уақыта тек қана бір команда орындалады. Бұл жағдайда есептеу жуйссініц коп қондыргыларының жумыс жасагын анықтайтын жалгыз команда болып табылады.
Жинақты командалар агынында бір уақытта бірнеше командалар орьндалады. Бұл жагдайда командалардьң әр біреуі есепгеу жүйесі қондыргысының тек бірнеше (барлыгын емес) немесе бір гана жүмыс жасау уақытын аныктайды.
Жекеленген командалар агынында сәйкесінше жеке командалар, ал жинақты командалар агынында - командалар тобы орындалады.
Деректер агынының түрі
Жекешеленген (ЖД) Single Data (SD)
Жинакты (ЖД) Multiply Data (MD)
2-cypem, Флин классификациясы. Деректер агынының түрі бойынша классификациясы.
Жекеленген деректер агьмы есептеу жуйесінде бір жедел жады қондыргысы мен процессордың бар болуып талап етеді. Агындагы акпараттьң әрбір бірлігін ондеу процессі көптеген командалардың орындалуын талап етеді, соган орай процессор мумкіндігінше күрделі болуы мумкін.
Жинақты деректер ағыны көптеген тәуелді және тәуелсіз жекеленген командалар агынынан түрады.
Жогарыда айтылгандарга байланысты, барлық есептеу жүйелері төрт түрге бөлінеді
• SISD(OKOfl);
• MISD (МКОД);» SIMD (ОКМД);
• M1MD (МКМД).
SISD есептеу жүйесі фон-неймандық архитектурасы бар классикалық бір процессорды электронды есептеу машианаларын қамтиды.
MISD есептеу жуйесіне байланысты әр түрлі көзкарастар бар. Бір козқарасқа сүйенсек есептеу тсхннкасының даму гарихында MISD жүйесі құрылмаған. Басқа (біріншісіне караганда кеңінен таралган) кеңінен таралған кезқарас бойынша MISD-жүйелеріне тек конвейерлі есептеу жүйесін жатқызуга болады. Біз негізінен бірінші айтылмвган көзкарасты ұстанамыз
SIMD есептеу жүйесі әр түрлі деректерге синхронды орындалатын командалары бар көп процессорлардан турады. SlMD-жүйесі үлкен екі класқа бөлінеді:
• векторлы-конвейерлі есептеу жүйелері;
• векторлы-параллельді есептеу жүйелері.
MIMD есептеу жуйесі. (сәйкесінше асинхронды) әр турлі дерекгерге байланысты әр түрлі командаларды орындайтын көп процеесорлардан түрады. Заманга сай супер электронны есептеу машиналарыиың көбійіуде MIMD архитектурасы бар (иерархия ныц жогаргы деңгейінде). MIMD жүйелерін коп процессорлы жүйелер деп атайды.
Қарастырылып өтілген Флин классификациясы SIMD немесе MIMD класына жататын компьютерлердің базалық жүмыс принциптерін түсінідіреді. Бу.л көп жагдайда жеткілікті болады. Флип классификациясынің кемшілігі МГМР класының «толып кеткендігі» болып табылады.
Жедел жадының құрылу түрі бойынша классификациясы. Жедел жадының кұрылу түрі бойынша жүйелер: жалпы (бөлінетін) жадты жүйелерге, жады үлестірілген жуйелеоін-және физикалык үлестірілген жүйелерге, ал логикалык түрде жадқа жалпықтану жүйелеріне (таралымды жүйелер) бөлінеді.
Жалпы жадылы жүйелерде (Common Memory Systems немесе Shared M emory Systems) dip процессордын жадысына жазылган мен тікелей баска процессорға да тиімді болады Бірнеше процессорлардыц бір ғана элементке қатьшасуы болмайтындай, процессорлнр арасында ақпаратты алмасу орындалганда жалпы жадының жогарғы қабілетті откізімді жады (bandwidth) және латентгі (latency) жады қызметтерін атқарады. Жүйенің әр түрлі процессорларымен жалпы жадыға катынау бір уақытта іске асырылады.Сондықтан мұндай жады бір уакытгта қатынауы бар UMA-жады (Unified Memory Access) деп те аталады. Мүндай жадысы бар жуйе жадыга бір уақытта қатынас жасай алатын есептеу жүйелері. деген атаута немесе сонымен катар, жалпы (болінетін) жадты жүйелерді, мыкты байланыскан есептеу жүйелері деп атайды.
Дата добавления: 2015-09-30; просмотров: 71 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
