Eine Bibliothek von Basisdiensten für Parallelrechner: Routing, Synchronisation, gemeinsamer Speicher:
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| Published: |
Paderborn
HNI
1995
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| Series: | HNI-Verlagsschriftenreihe
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|---|---|
| adam_text | Titel: Eine Bibliothek von Basisdiensten für Parallelrechner: Routing, Synchronisation, gemeinsamer Speich
Autor: Wachsmann, Alf
Jahr: 1995
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung und Überblick 1
1.1 Einführung 1
1.2 Basisdienste 2
1.3 Ein neues Kostenmodell 4
1.4 Ziele und Ergebnisse dieser Arbeit 5
1.5 Übersicht über die Arbeit 6
2 Die verwandte Hardware 7
2.1 Das Modell der Prozessornetze 7
2.2 Der Transputerrechner SC-320 12
3 Die Basisdienste und ihre Realisierungen 16
3.1 Routing 18
3.1.1 Algorithmen 20
3.1.2 Implementierungen 25
3.1.3 Laufzeitmessungen und -analysen 32
3.2 Globale Variablen 35
3.2.1 Algorithmen 35
3.2.2 Implementierung 37
3.2.3 Laufzeitinessungen und -analysen 39
3.3 Synchronisation 41
3.3.1 Algorithmen 42
3.3.2 Implementierungen 44
3.3.3 Laufzeitmessungen und -analysen 45
4 Ein realistisches Kostenmodell 49
4.1 Existierende Modelle 49
4.1.1 Variationen der PRAM 50
4.1.2 Hardwarenahe Modelle 51
4.2 Ein neues Modell mit multilinearen Kostpnfuiiktioncn 53
4.3 Kostenmodell der implementierten Basisdienste 54
4.3.1 Bestimmung der Gewichtsfaktoren 54
4.3.2 Exemplarische Anwendung des Kostenmodells 56
4.4 Adäquatheit des Kostenmodells 60
5 Schnittstellen der virtuellen Maschine 62
5.1 Existierende Schnittstellen 62
5.1.1 Bibliothek von Basisdiensten 62
5.1.2 Programmiersprache mit neuen Konstrukten 63
5.2 Eine Bibliothek von Basisdiensten 63
5.3 OCCAM-Iight- Eine Hochsprache mit integrierten Basisdiensten 64
5.3.1 Virtuelle Kanäle 65
5.3.2 Globale Variablen 66
5.3.3 Synchronisation 68
5.3.4 Ein- und Ausgabe 68
5.3.5 Das Rahmenprogramm 69
5.3.6 Der Übersetzer 69
6 Regeln zur effizienten Nutzung der Basisdienste 72
6.1 Kriterien zur Effizienzbewertung 72
6.2 Klassifikation paralleler Algorithmen 74
6.3 Benchmark-Programm als Werkzeug zur Effizienzmessung 76
6.4 Messungen und Analysen 78
6.4.1 Kommunikationsverlustfaktor 7g
6.4.2 Slackness 80
7 Anwendungen 83
7.1 Berechnung von Präfix-Summen 83
7.1.1 Algorithmus von Fischer/Ladner 84
7.1.2 CREW-PRAM-Algorithmus 85
7.1.3 Präfixberechnung mit konstantem Kommunikationsaufwand 87
7.1.4 Fazit 88
7.2 Berechnung der oberen konvexen Hülle 89
7.3 Sortieren 93
7.3.1 Samplesort g4
7.3.2 Columnsort gg
7.4 Fazit aus den Anwendungen ^
8 Ausblick 102
A OCCAM-Iight 105
A.l Syntax der Spracherweiterungen 105
A.2 Schnittstelle zur Basisdienstbibliothek und Rahmenprogramm 106
A.3 Ein- und Ausgabeanweisungen 108
A.4 Nachbarschaftskommunikation 109
A.5 Einschränkungen durch die Implementierung 109
A.6 Aufruf des OCCAM-Iight-Übersetzers 110
Literaturverzeichnis 112
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