перейти к полному списку дипломных проектов
Ссылка на скачивания файла в формате .doc находится в конце странички
В качестве тестовых систем были использованы следующие ПК:
Intel Core 2 Duo 2,0 Ггц, 2 Гб оперативной памяти;
Intel Xeon 2x2,66 Ггц, 4 Гб оперативной памяти
Логично было бы применить этот же принцип и для распараллеливания.Т. е. "рутинная" многократная работа будет разделена между определенным количеством процессоров. Так как нет смысла распараллеливать всю программу, можно выделить "головную" ЭВМ, которая будет выполнять основные шаги вычисления. Остальные же машины будут обрабатывать пакет задач, принимаемые от ведущей машины.Т. е. получаем схему коммуникации процессоров, похожую на схему "клиент-сервер", за исключением того, что клиенты также могут обмениваться сообщениями, но только при согласовании своих действий с сервером (рис.14).
Рис.14. Схема коммуникационной среды (ЦП - "головная" ЭВМ, П - "ведомая" ЭВМ)
Основные проблемы, которые могут возникнуть в процессе распределенных вычислений:
некорректно сформированный пакет задания или некорректный прием/сохранение результатов вычислений;
возникновение тупиковых ситуаций при приеме/передаче сообщений между процессорами;
неправильное разделение заданий между процессорами.
Ведущая ЭВМ на этапах распараллеливания будет освобождена от выполнения "рутинных" вычислений. Взамен она будет контролировать распределение заданий между ведомыми ЭВМ, фиксировать транзакции, отслеживать загруженность процессоров, принимать решение в случае возникновения ошибок, перенаправлять задания / повторно высылать задания в случае возникновения сбоя в среде коммуникации, собирать и проверять результаты вычислений.
Данная схема рассчитана на большое количество ЭВМ в коммуникационной среде.
На данном этапе для отработки схем распараллеливания и расчета выигрыша по времени используются две ЭВМ со схемой коммуникации типа "точка-точка", где обе машины являются равноправными.
Целью этой работы является создание программного интерфейса "PSS" (parallel solving for Shell) на основе MPI, позволяющего, не обращаясь к низкоуровневым командам MPI, производить "прозрачное" распараллеливание вычислений. Таким образом, общая блок-схема программы не изменится, за исключением того, что отдельные блоки в ней выполняются параллельно.
Ниже показана принципиальная блок-схема выполнения программы (рис.15). Блоки 2 и 6 можно производить в коммуникационной среде посредством нескольких процессоров, используя интерфейс PSS. Блок 3 можно распараллелить при использовании метода Гаусса для решения систем алгебраических уравнений.
Выигрыш по времени определяется следующими основными параметрами:
количество ЭВМ (процессоров) в коммуникационной среде;
отношение части кода программы, пригодной для распараллеливания, ко всему объему кода программы;
степень сложности логики проверки и контроля за вычислениями со стороны программного интерфейса PSS;
особенности аппаратной части (пропускная способность канала, скорость чтения/записи, частота процессоров, …).
Рис.15. Блок-схема выполнения программы
Если мы будем использовать N ЭВМ с одинаковой производительностью, то выигрыш по времени составит приблизительно (T/N) *1.3, где T - время выполнения программы на одном процессоре, а 1.3 - 30% -ая поправка, включающая в себя проверку и контроль со стороны PSS и особенности аппаратуры.
Все вышеуказанные положения особенно важны, принимая во внимание исследовательский характер комплекса "Оболочка", что подразумевает проведение большого количества вычислений с использованием различных параметров оболочек, нагружений, закреплений, ребер и т.д. Поэтому даже небольшое ускорение процесса вычисления одного эксперимента будет ощутимой экономией времени при многократном повторе этого эксперимента.
4.1 Программа и результаты
Программа PSS была написана на языке C с использованием MPI. Таким образом, возможна компиляция исходного кода на различных операционных системах и архитектурах, что делает программу универсальной и кросс-платформенной. Код программы представлен в Приложении 1.
После написания программы были получены серии результатов. Для каждого N (числа членов в разложении искомых функций) было проведено три эксперимента по замеру времени выполнения задачи:
Однопроцессорная система - один последовательный процесс;
Две однопроцессорных системы, связанных Ethernet патчкордом со скоростью обмена данных 100 Мбит - два параллельных процесса.
Одна однопроцессорная двухядерная система с общей памятью - два параллельных процесса.
В качестве тестовых систем были использованы следующие ПК:
Intel Core 2 Duo 2,0 Ггц, 2 Гб оперативной памяти;
Intel Xeon 2x2,66 Ггц, 4 Гб оперативной памяти.
Были получены следующие результаты:
Заключение
При исследовании устойчивости подкрепленных оболочек с учетом геометрической и физической нелинейности при последовательном вычислении требуется достаточно большое время для расчета одного варианта - до нескольких часов. Расчеты, проведенные с помощью ПК Ansys, показали, что на подготовку входных данных и расчет варианта также требуется несколько часов.
скачать бесплатно АЛГОРИТМЫ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ УСТОЙЧИВОСТИ ПОДКРЕПЛЕННЫХ ПОЛОГИХ ОБОЛОЧЕК
Содержание дипломной работы
7),
Функции изменения кривизн и кручения принимают вид
(8)
Выражения для здесь принимают вид
(9)
Глава 2
Таким образом, в зависимости от физической линейности или нелинейности вызываются соответствующие блоки
По заданному фильтру производится расчет полей прогибов и напряжений для физически линейной или нелинейной задачи
Для оценки эффективности его качества применяются следующие критерии:
Ускорение , где - время исполнения распараллеленной программы на p процессорах, - время исполнения исходной программы
Основным средством коммуникации между процессами в MPI является передача сообщений друг другу
В дальнейшем будем предполагать, что имеется сеть из нескольких компьютеров (будем называть их вычислительными узлами), работающих под управлением Windows
Кроме того, можно указать имя пользователя и пароль: процессы MPI-программы будут запускаться от имени этого пользователя
Программы MPICH в списке исключений брандмауэра
Если какая-то из перечисленных программ отсутствует в списке разрешённых программ, то вы необходимо добавить её вручную
При выборе компьютера в списке компьютеров его имя автоматически вводится в поле "Host"
6 Создание общего сетевого ресурса
Для удобного запуска MPI-программ следует создать на одном из компьютеров общий сетевой ресурс с правом полного доступа для всех пользователей
Из этого последует выигрыш по времени в 300-400% при решении комплекса задач при различных параметрах (при различной кривизне и толщине оболочки, при различных величинах нагрузки)
В качестве тестовых систем были использованы следующие ПК:
Intel Core 2 Duo 2,0 Ггц, 2 Гб оперативной памяти;
Intel Xeon 2x2,66 Ггц, 4 Гб оперативной памяти
В
- Саратов: Изд-во Сарат
Приложения на отдельных платформах
могут, тем не менее, иметь причины для использования функций ввода/вывода
самой платформы вместо функций stdio
0,a,5, i,j);
case 4:
return 2*h*mu*simpsonFx (0
0, endwtime;
int rc;
MPI_Status status;
rc = MPI_Init (argc,argv);
rc|= MPI_Comm_size (MPI_COMM_WORLD,numprocs);
rc|= MPI_Comm_rank (MPI_COMM_WORLD,myid);
if (rc! = 0)
printf ("error initializing MPI and obtaining task ID information\n");
MPI_Get_processor_name (processor_name,namelen);
fprintf (stdout,"Process%d of%d is on%s\n",
myid, numprocs, processor_name);
fflush (stdout);
// функция начала замера времени вычисления
setvalue (2*N+i,N+j,C (8, i,j));
printf ("C8 [%d,%d]: =%
settoproduct (M1,M2);
// сравнение полученной единичной матрицы с эталоном единичной матрицы
M3
getvalue (i,j,rv,xyz);
std:: cout << rv << " ";
}
std:: cout << std:: endl;
}
};
void comparetoidentity () {
int worstdiagonal = 0;
D maxunitydeviation = 0
, нами было разработано и проведено 6 занятий по 3D моделированию, позволяющих изучить основы 3D моделирования
