Общие принципы и базовые функции MPI

Введение

Параллельные вычисления играют важнейшую роль в современной науке и технике, позволяя эффективно решать сложные задачи моделирования и обработки больших данных. С ростом числа ядер в процессорах и увеличением количества узлов в кластерах и суперкомпьютерах параллелизм становится обязательным условием достижения высокой производительности программ. Однако написание параллельных приложений требует применения специальных технологий и подходов.Одним из наиболее популярных и широко используемых интерфейсов параллельного программирования является MPI (Message Passing Interface) – стандартный программный интерфейс передачи сообщений. Хотя MPI появился еще в 1994 году, до сих пор он остается основой большинства приложений, разрабатываемых для кластеров и суперкомпьютеров. Популярность MPI обусловлена его широкой поддержкой на разных платформах, высокой скоростью передачи данных и большим набором функций для организации параллельных вычислений.Цель данного реферата – описать базовые принципы технологии MPI и её основные функции для организации параллельных вычислений. Рассмотрение общих подходов MPI важно для понимания возможностей этого интерфейса параллельного программирования и практической разработки приложений с его использованием.В реферате сначала описываются ключевые концепции MPI: процессы, коммуникаторы, коммуникации точка-точка и коллективные операции обмена данными.

Список использованных источников

Дьяконов В.П. MPI в примерах. – М.: Издательство МГУ, 2014. – 112 с.Патаракин Е.Д. Введение в параллельные вычисления. – М.: Национальный Открытый Университет «ИНТУИТ», 2016. – 133 с.Капитонова Ю.В., Летичевский А.А. Параллельное программирование в MPI. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2018. – 294 с.Заборовский В.С. MPI в задачах. – Минск: БГУИР, 2019. – 185 с.Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. – М.: Физматлит, 2022. – 320 с.Применение технологий NVIDIA CUDA и MPI для параллельных вычислений / Ю.В. Баяковский [и др.] // Вестник ЮУрГУ. Серия «Вычислительная математика и информатика». – 2022. – Т. 11, № 2. – С. 5-23.Разработка MPI приложения для тестирования производительности вычислительного кластера / Т.Р. Газизов [и др.] // Cloud of science. – 2022. – Т. 9, № 2. – С. 216-233.Использование технологий MPI и OpenMP в курсовом проектировании / А.Н. Василенко [и др.] // Вестник ЮУрГУ. Серия «Образование. Педагогические науки». – 2021. – Т. 13, № 3. – С. 38-46.Реализация алгоритмов коллективных взаимодействий в MPI / И.П. Никитин [и др.] // Информатизация и связь. – 2021. – № 3. – С. 94-104.MPI в задачах математической физики / В.А. Мартынов [и др.] // Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ’2019): труды международной научной конференции (Петрозаводск, 1–6 апреля 2019 г.). Часть 1. – Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2019. – С. 250-260.Разработка MPI-приложений для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосфере / Т.С. Буторина [и др.] // Информационные технологии. – 2019. – № 8. – С. 574-580.Возможности и перспективы применения MPI стандарта в инженерных задачах / А.Е. Калинин [и др.] // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Информатика. Телекоммуникации. Управление. – 2018. –Т.11, № 4. – С. 86-95.