Mpi (Message Passing Interface) paketini ishlashini o‘rganish va Openmp kabi texnologiyalardan farqini tushunish

OʻZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT TEXNOLOGIYALARI VA KOMMUNIKATSIYALARINI RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI
MUHAMMAD AL-XOZAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI


TELEKOMMUNIKATSIYA TEXNOLOGIYALARI
Fakulteti 414-20 guruh talabasi
Kompyuter arxitekturasi fanidan
4-5-amaliy ishi

Bajardi:Rahmatulloyev Dilshodbek

Tekshirdi: TO'RAYEVA MAXLIYO

Toshkent 2022

KOMPYUTER ARXITEKTURASI FANIDAN 4-5-TOPSHIRIQ
MAVZU: MPI PAKETINI ISHLASHINI O‘RGANISH
Ishdan maqsad: MPI (Message Passing Interface) paketini ishlashini o‘rganish va OpenMP kabi texnologiyalardan farqini tushunish.

1. 
   Nazariy qism
   

1.Parallel ishlov berish nima?
2.Parallel hisoblashlar deganda nimani tushunasiz?
3.OpenMP texnologiyasi?

4. 
   MPI texnologiyasining arxitektura va algoritmlarini tushuntirib bering?
   

5.MPI va OpenMP texnologiyalarining o‘zaro bog‘liqligi va farqini tushuntirib bering?

Hozirgi vaqtda yuqori unumli hisoblash kabi turli sohalardagi ilovalar faqat parallel hisoblash vositalari yordamida erishish mumkin bo‘lgan ishlash darajalarini talab qiladi. Bundan tashqari, parallellashtIrishdan foydalanish zarurati o‘ziga xos qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi. Misol uchun: algoritmning parallellashtirish uchun mos bo‘lgan qismini topish. Turli darajadagi dasturlash, unumdorlik va portativlikni ta’minlovchi bir qator parallel dasturlash modellari mavjud parallel hisoblash vositalaridan foydalanadi.

Kompyuter tizimlarida yuqori o‘tkazuvchanlikka erishish uchun odatiy yechim hisob-kitoblarni bir nechta jarayonlarga tarqatishdir, bu parallellashtirish deb ataladi.

1.1-rasm. Masalani ketma-ket yechish

1.2-rasm. Masalani parallell bajarish
OpenMP - umumiy xotira qurilmalarida dasturlash usuli. Bu shuni anglatadiki, parallelizm har bir parallel oqim barcha ma’lumotlaringizga kirish huquqiga ega bo‘lgan joyda sodir bo‘ladi.
MPI taqsimlangan xotira qurilmalarida dasturlash usulidir. Bu shuni anglatadiki, parallelizm har bir parallel jarayon o‘z xotira maydonida boshqalardan ajratilgan holda ishlayotganida sodir bo‘ladi.
Message Passing Interface (MPI - Xabarlarni uzatish interfeysi) – bu, taqsimlangan xotira bo‘ylab parallel dastur bilan ishlaydigan bir nechta kompyuterlar o‘rtasida xabar almashishning standartlashtirilgan vositasidir.
Parallel hisoblashda bir nechta kompyuterlar yoki hatto bitta kompyuter ichidagi bir nechta protsessor yadrolari tugunlar deb ataladi. Parallel tartibdagi har bir tugun odatda umumiy hisoblash muammosining bir qismida ishlaydi. Keyin vazifa har bir parallel tugunning harakatlarini sinxronlashtirish, tugunlar o‘rtasida ma’lumot almashish va butun parallel klaster ustidan buyruq va boshqaruvni ta’minlashdir. Xabarlarni uzatish interfeysi ushbu vazifalar uchun standart funktsiyalar to‘plamini belgilaydi. O‘z- o‘zidan uzatiladigan xabar atamasi odatda xabarni obyektga, parallel jarayonga, subprogrammaga, funktsiyaga yoki ish zarrachasiga yuborishni bildiradi, keyinchalik u boshqa jarayonni boshlash uchun ishlatiladi.

1.1-rasm. Message Passing Interface (MPI) paketining ishlash algoritmi
MPI Fortran, C, C++ va Java kabi dasturlash tillarida tartiblar va kutubxonalar uchun foydali sintaksisni belgilaydi.
OpenMP va MPI - bu ko‘p yadroli umumiy xotira mashinalarida tishli ilovalarning kuchidan foydalanish uchun ishlatiladigan ikkita metodologiya. Ko‘pincha algoritmni qayta ishlash vaqtini qisqartirish nuqtai nazaridan qaysi biri tezroq yoki samaraliroq degan savol tug‘iladi. Bunga qisqacha javob shuki, MPI va openMP, eng asosiy talablari bilan ishlaganda, oddiy hisoblash yukini qayta ishlash vaqtini qisqartirishda teng darajada samaralidir. Uzoqroq murakkab javob shundaki, turli xil algoritmlar va apparat atributlarining ta’siri (masalan, xotira o‘zaro ulanishlari va keshlar) OpenMP va MPI ishlashi va samaradorligiga katta ta’sir ko‘rsatadi.




Kodimizni 2 ta jarayon bilan kompilyatsiya qilish va ishga tushirish quyidagi natijaga olib keladi: