Amaliy mashg’ulot №9 Mavzu: ParaLab dasturiy tizmlardan foydalanish qoidalari. Ishdan maqsad

Amaliy mashg’ulot №9

Mavzu: ParaLab dasturiy tizmlardan foydalanish qoidalari.
Ishdan maqsad: talabalarda ParaLab dasturiy tizimi to’g’risida tushuncha hosil qilish, ParaLab asosiy oynasini o’rganish.

Nazariy qism

Parallel labaratoriya dasturiy tizimi (qisqartirib ParaLab deb nomlash mumkin) - kompyuterda milliy tajribalarni o'rganish va parallel tadqiqot uchun murakkab hisoblash muammolarini hal qiluvchi dasturiy tizim hisoblanadi. Bu tizim turli laboratoriya va amaliy ishlarni tashkil qilish bo’yicha keng doiradagi parallel dasturlash sohasi hisoblanadi va u quyidagi vazifalarni bajaradi:

• 
  Ko’pprotsessorli va ko’pyadroli kompyuter tizimlarida turli xil tarmoq topologiyasini modellashtirish, hisoblash jarayonlarini bir umumiy loyihasini ishlab chiqarish qarori va turli parallel ma'lumotlar uzatish operatsiyalarini hisoblash;
  
• 
  parallel hisoblash usullari samaradorligini o'rganib, uni parallel smetasini qurish vazifasini bajaradi.
  

Bunday amaliyotlarni “oddiy” bir protsessorli kompyuterlarda MS Windows operatsion tizimlari (ko’p vazifali parallel hisoblash tizimlarni immitatsiyasi)da ishlovchi kompyuterlarni davlat nazoratlari ostida tashkil qilish mumkin. ParaLab tizimida, tizimni modellashtirish rejimi ya’ni ko’pprotsessorli hisoblash tizimining modellashtirish, natijalarini solishtirish va haqiqiy hisob-kitoblarni parallel hisoblash uchun tajribalarni bajarishda “real” rejimida ishlash, bundan tashqari, iste’molchini masofaviy erkin foydalanishi bilan ta’minlashi mumkin.

Bosh ParaLab tizimi integratsiya muhitini kompleks hal etish va parallel algoritmlar tadqiqotlari uchun hisoblash vazifalarini bajarishda ishlatiladi. Mavjud vositalar yordamida olingan natijalarni tajribadan o’tkazish va tahlil qilish jarayoni turli kompyuter tizimlarida parallel jarayonlarni hisob-kitoblarini tezlashtirishini aniqlash va masshtablashtirish algoritmlar xulosa qilishda ba'zi bir algoritmlarning foydalanish samaradorligini o'rganish imkonini beradi.

Parallel hisoblash — dasturlar o‘zaro parallel (bir vaqtda) xarakatlanadigan xisoblash jarayonlarini qayta ishlovchi to‘plami sifatida kompyuterli xisoblashni tashkillash usuli xisoblanadi. Bu ibora dasturlashdagi parallelizm muammolari yig‘indisi, shuningdek, samarali faoliyat yurituvchi qurilmalarni tadbiq etish xususiyatlarini o‘z ichiga qamrab oladi. Parallel xisoblash nazariyasi amaliy algoritmlar nazariyasini yaratilishiga olib keldi.

Parallel xisoblashni tadbiq etishning turli usullari mavjud. Masalan, xar bir xisoblash tizimi operatsin tizim jarayoni ko‘rinishida tadbiq etilishi yoki xisoblash jarayonlari operatsion tizimning birgina jarayoninig o‘zida bajaruvchilar oqimi to‘plamini aks ettirishi mumkin. Parallel dasturlar fizik nuqtai nazardan yagona protsessorda – xar bir xisoblash jarayoni qadamlarini navbatma-navbat ketma-ketlikda bajarilishi yoki belgilangan xar bir xisoblash jarayonini parallel aniqlab, bir yoki bir nechta protsessorlar (yonma-yon joylashgan yoki kompyuter tarmoqlarida taqsimlangan) yordamida amalga oshirilishi mumkin.

Parallel dasturlarni loyixalashdagi asosiy murakkablik shundan iboratki, turli xisoblash tizimlari bilan o‘zaro aloqasini, shuningdek, jarayonlar o‘rtasida taqsimlanadigan resurslar koordinatsiyasini to‘g‘ri ketma-ketlikda xarakatlanishini ta’minlash xisoblanadi.

ParaLab tizimi ta'lim va tadqiqot jarayonlarni o’rganishda yirik nazariy pozitsiyalarni faol rivojlantirishga yo'naltirilgan va oldindan foydalanuvchilarni shakllanishiga xizmat qiluvchi modellar vakolatxonalari va kuzatish bilan parallel hisoblash usullarini turli vizual keng solishtirish hamda qarama-qarshi kompyuterda grafik shakllarni namoyish qilish tajribasini ishlab chiqdi.

ParaLab tizimida foydalanishning asosiy maydoni professor va talabalar uchun parallel dasturlash faoliyati doirasida turli parallel algoritmlar laboratoriya ishlarini ta’lim va tadqiqot o’quv kurslarida murakkab hisoblash muammolarini hal qilish uchun foydalanish imkoniyati mavjud. Shuningdek bu tizim parallel hisoblashda samaradorligini baholash uchun tadqiqotlardan foydalanish mumkin.

1-rasm. Protsessor sonini belgilash uchun dialog oynasi.

Foydalanuvchi parallel hisoblash muammolari bilan tanishishi, ParaLab tizimi hisoblash usullarini rivojlantirish uchun foydali parallel dasturlash tizimini topishi va yangi ishlab chiqilgan parallel algoritmlar tizimi samaradorligini baholash uchun tajribali baholovchilardan foydalanish mumkin.