Учебное пособие москва мади 2020 ббк 32. 81 В 683 Волосова, А. В. В683

Преимущества технологии OpenMP: 
1.
Технология предоставляет пользователю возможность работать как 
с параллельной так и с последовательной секциями программы. 
Директивы 
ОреnМР 
не 
обрабатываются 
компилятором 
последовательного вычислительного устройства. Переменные 
окружения и специальные функции защищены механизмами, 
предусмотренными стандартом.
2.
Технология предоставляет возможность постепенного перехода к 
параллельной версии.

---

144 
 
14.2.2. Система программирования DVM
Данная модель объединяет элементы моделей параллелизма по данным 
и управлению. На этой модели основаны языки параллельного 
программирования Fortran-DVM и С-DVM. DVM-система разработки 
параллельных программ разработана в Институте прикладной математики 
им. М. В. Келдыша РАН. 
Основные компоненты DVM-системы: 
- компиляторы с языков F-DVM и С-DVM; 
- система поддержки выполнения параллельных программ; 
- отладчик параллельных программ; 
-
анализатор производительности;
- 
предсказатель производительности. 
Принципы DVM-системы: 
Модель выполнения параллельной программы должна иметь высокий 
уровень реализации. На этом требовании основана рассматриваемая система. 
Необходимо, чтобы спецификации системы были прозрачными для 
рядовых компиляторов. Программа на языках Fortran-DVM и С-DVM 
помимо описания алгоритма средствами традиционных языков Fortran 77 или 
С, содержит спецификации параллелизма ‒ правила параллельного 
выполнения этого алгоритма. Эти спецификации, которые по-другому 
называют директивами, должны быть "невидимы" для стандартных 
компиляторов. 
Языки параллельного программирования должны представлять собой 
традиционные языки последовательного программирования, расширенные 
спецификациями параллелизма. Эти языки должны предлагать программисту 
модель программирования, близкую к модели выполнения. Знание 
программистом модели выполнения его программы и ее близость к модели 
программирования 
существенно 
упрощает 
для 
него 
анализ 

---

145 
производительности 
программы 
и 
проведение 
ее 
модификаций, 
направленных на достижение приемлемой эффективности. 
Динамическая 
реализация 
модели 
выполнения 
параллельной 
программы осуществляется системой поддержки выполнения DVM-
программ. Это позволяет обеспечить динамическую настройку DVM-
программ при их запуске на параметры приложения и конфигурацию 
параллельного компьютера. 
DVM-программ исполняется на виртуальной многопроцессорной 
системе, которую предоставляет базовое системное программное 
обеспечение и аппаратное обеспечение программе пользователя. Для 
распределенной вычислительной системы примером является МРI-машина. 
Виртуальная многопроцессорная система всегда
представляется в виде 
многомерной решетки процессоров. Число процессоров виртуальной 
многопроцессорной системы и конкретный способ ее представления 
задаются при запуске DVM-программы. 
В момент запуска DVM- программа выполняется одновременно на всех 
процессорах виртуальной многопроцессорной системы. В это время в DVM-
программе существует единственный поток управления (единственная 
ветвь). 
В DVM-программе используются два уровня параллелизма. На верхнем 
уровне в программе описывается какое-то число независимых ветвей (задач), 
которые могут выполняться параллельно. Задачи DVM - это независимые по 
данным крупные блоки программы. В конце ветвей допускается выполнение 
глобальной редукционной операции. В рамках каждой ветви могут 
дополнительно выделяться параллельные циклы. Никакой другой иерархии 
параллелизма DVM не допускает, и описать в теле параллельного цикла еще 
несколько независимых ветвей нельзя. 
Поток управления разбивается на несколько независимых потоков. Это 
происходит при входе в параллельную конструкцию. Потоки определяют 
процесс вычислений на процессорах. При выходе из параллельной 

---

146 
конструкции потоки управления на всех процессорах вновь становятся 
одинаковыми. 
Все переменные DVM-программы размножаются по всем процессорам. 
В процессе вычислений для каждого процессора создается локальная копия 
переменной. При работе с распределенными массивами их расположение 
определяется специальной директивой. 
Любой оператор присваивания DVM-программы выполняется в 
соответствии с правилом собственных вычислений, то есть оператор 
обрабатывается процессором, на котором происходит обработка переменной 
из левой части оператора. 
Любая DVM -программа работает в соответствии с моделью SPMD на 
всех выделенных ей процессорах.