Beowulf NASIL

Yazan: Jacek Radajewski ve Douglas Eadline

Çeviren: A. Murat EREN

v1.1.1, 22 Kasım 1998

Özet

Bu belge, sizi Beowulf Super Bilgisayar mimarisi ile tanıştırmak ve Koşut Programlama ile ilgili bilgi vermek amacıyla bir araya getirilmiştir. Lütfen belge/çeviri ile ilgili düşünce ve tavsiyelerinizi <meren~comu.edu.tr> adresine gönderiniz. Ayrıca Beowulf ve Koşut Hesaplama (Parallel Computing) ile ilgili sorularınızı da aynı adrese gönderebilirsiniz.

İçindekiler

1. Önsöz

1.1. Feragatname

1.2. Telif Hakkı

1.3. Bu NASIL Hakkında

1.4. Yazarlar Hakkında

1.5. Teşekkürler

2. Başlangıç

2.1. Bu NASIL'ı kimler okumalı?

2.2. Beowulf Nedir?

2.3. Sınıflandırma

3. Mimariye Bakış

3.1. Nasıl görünüyor?

3.2. Diğer düğümler nasıl kullanılacak?

3.3. Beowulf ile COW arasındaki fark nedir?

4. Sistem Tasarımı

4.1. Koşut Hesaplama üstüne temel bilgiler

4.2. Koşut Hesaplama Yöntemleri

4.2.1. Neden birden fazla işlemci?

4.2.2. Koşut Hesaplama Mağazası

4.2.2.1. Tek Görevli İşletim Sistemleri
4.2.2.2. Çok Görevli İşletim Sistemleri
4.2.2.3. Çok İşlemcili Çok Görevli İşletim Sistemleri
4.2.2.4. Çok İşlemcili Çok Görevli İşletim Sistemlerinde Kanallama
4.2.2.5. Çok İşlemcili Çok Görevli İşletim Sistemlerinde İletilerin Gönderilmesi

4.3. Koşut Hesaplama Mimarileri

4.3.1. Donanım Mimarileri

4.3.2. Yazılımsal Mimariler

4.3.2.1. İletiler
4.3.2.2. Kanallama

4.3.3. Uygulama Mimarisi

4.4. Uygunluk

4.5. Writing and porting parallel software

4.5.1. Determine concurrent parts of your program

4.5.2. Estimate parallel efficiency

4.5.3. Describing the concurrent parts of your program

4.5.3.1. Explicit Methods
4.5.3.2. Implicit Methods

5. Beowulf Kaynakları

5.1. Başlangıç Noktaları

5.2. Belgeler

5.3. Sayfalar

5.4. Yazılım

5.5. Beowulf Makinalar

5.6. Diğer ilgi çekici siteler

5.7. Geçmiş

6. Kaynak Kod

6.1. sum.c

6.2. sigmasqrt.c

6.3. prun.sh

1. Önsöz

1.1. Feragatname
: Bu belgelerdeki herhangi bir yanlış açıklama ile ilgili veya belgelerde aktarılan bilgilerin uygulaması sırasında meydana gelebilecek zararlarla ilgili hiçbir sorumluluk kabul edilmez.

1.2. Telif Hakkı
: Telif Hakkı © 1997 - 1998 Jacek Radajewski and Douglas Eadline. Türkçe çevirisini telif hakkı © 2000 A. Murat EREN. Bu belgenin yayın ve değişim hakkı GNU Genel Kamu Lisansı altında saklıdır.
: Copyright © 1997 - 1998 Jacek Radajewski & Douglas Eadline. Turkish translation: Copyright © 2000 A. Murat EREN. Permission to distribute and modify this document is granted under the GNU General Public Licence.

1.3. Bu NASIL Hakkında
: Bu belge Kasım 1997 yılında Jacek Radajewski tarafından oluşturulmaya başlanmış, ve Douglas Eadline daha sonrasında çalışmalara katılmıştır. Birkaç ay içinde Beowulf NASIL büyük bir belge haline geldi ve Ağustos 1998'de 3 belgeye ayrıldı: Beowulf NASIL, Beowulf Mimari Tasarımı NASIL ve Beowulf Kurulumu ve Yönetimi NASIL. Beowulf NASIL'ın 1.0.0 sürümü 11 Kasım 1998'de Linux Belgelendirme Projesi altında dağıtıma girdi.

1.4. Yazarlar Hakkında

Jacek Radajewski Ağ Yöneticisi olarak çalışmakta ve halen Avusturalya`daki University of Southern Queensland`de Bilgisayar Bilimleri üzerine akademik kariyer yapmaktadır. Radajewski, Linux ile ilk kez 1995 te tanışmış ve bu işletim sisteminin yenilikleri ve yapısından ilk görüşte etkilenmiştir. Radajewski, kendisinin ilk Beowulf grubunu 1997 Mayısında oluşturmaya başlamış ve bu güne dek daha iyi şekilde çalışması için gereken ayarlamaları yapmakla meşgul olmuştur. Radajewski`ye <jacek~usq.edu.au> posta adresinden ulaşabilirsiniz.
Douglas Eadline, Amerika'daki Paralogic Inc.`ın başkanı ve en önemli bilim adamıdır. Fiziksel/Analitik Kimya üzerine eğitim almıştır ve bilgisayarlarla 1987 de kimya endüstrisi için geliştirdiği ilk Single Board Computer`dan bu yana iç içedir. Dr. Eadline şu an Linux, Beowulf grupları ve koşut algoritmalarla ilgilenmektedir. Eadline'a <deadline~plogic.com> adresinden ulaşabilirsiniz.

1.5. Teşekkürler

Beowulf NASIL uzun bir uğraşının sonunda bitti. Aşağıda ismi geçen kişilere yardımları ve katkılarından ötürü teşekkür etmek istiyorum;

Anlayışı, sevgisi ve desteğinden dolayı Becky...
Tom Sterling ve Don Becker başta olmak üzere Beowulf projesini NASA`da başlatan kişilere...
Beowulf`u test etmek ve incelemek üzere oluşturdukları topcat Beowulf Machine için Thanh Tran-Cong ve Mühendislik Fakültesine...
Mükemmel fikirlerinden ötürü danışmanım Christopher Vance`e...
Programlama aşamasındaki fikirlerinden, projeye olan desteğinden ve desteğinden türü arkadaşım Russell Waldron`a...
Bu belgeyi denetleme ve incelemesinden ötürü arkadaşım David Smith`e...
Ve Beowulf eposta listlerinde bana program hakkındaki görüşlerini sunan ve eleştiride bulunan herkese teşekkür ederim.

[[email protected] sigmasqrt]$ mkfifo output [[email protected] sigmasqrt]$ ./prun.sh & time cat output | ./sum [1] 5085 21081851083600.941000 [1]+ Done ./prun.sh real 0m58.539s user 0m0.061s sys 0m0.206s

SMP makinası Makina toplulukları Ölçeklenebilirlik performansı performansı ------------ ------------------- ----------------- iletiler good best best kanallar best poor* poor* * Pahalı bir NUMA teknolojisi gerekir.

| * | * | * uygulama | * sayısı | * % olarak | * | * | * | * | * | * | **** | **** | ******************** +----------------------------------- iletişim süresi/işlem süresi

/* Jacek Radajewski [email protected] */ /* 21/08/1998 */ #include <stdio.h> #include <math.h> int main (void) { double result = 0.0; double number = 0.0; char string[80]; while (scanf("%s", string) != EOF) { number = atof(string); result = result + number; } printf("%lf\n", result); return 0; }

/* Jacek Radajewski [email protected] */ /* 21/08/1998 */ #include <stdio.h> #include <math.h> int main (int argc, char** argv) { long number1, number2, counter; double result; if (argc < 3) { printf ("usage : %s number1 number2\n",argv[0]); exit(1); } else { number1 = atol (argv[1]); number2 = atol (argv[2]); result = 0.0; } for (counter = number1; counter <= number2; counter++) { result = result + sqrt((double)counter); } printf("%lf\n", result); return 0; }

#!/bin/bash # Jacek Radajewski [email protected] # 21/08/1998 export SIGMASQRT=/home/staff/jacek/beowulf/HOWTO/example1/sigmasqrt # $OUTPUT must be a named pipe # mkfifo output export OUTPUT=/home/staff/jacek/beowulf/HOWTO/example1/output rsh scilab01 $SIGMASQRT 1 50000000 > $OUTPUT < /dev/null& rsh scilab02 $SIGMASQRT 50000001 100000000 > $OUTPUT < /dev/null& rsh scilab03 $SIGMASQRT 100000001 150000000 > $OUTPUT < /dev/null& rsh scilab04 $SIGMASQRT 150000001 200000000 > $OUTPUT < /dev/null& rsh scilab05 $SIGMASQRT 200000001 250000000 > $OUTPUT < /dev/null& rsh scilab06 $SIGMASQRT 250000001 300000000 > $OUTPUT < /dev/null& rsh scilab07 $SIGMASQRT 300000001 350000000 > $OUTPUT < /dev/null& rsh scilab08 $SIGMASQRT 350000001 400000000 > $OUTPUT < /dev/null& rsh scilab09 $SIGMASQRT 400000001 450000000 > $OUTPUT < /dev/null& rsh scilab10 $SIGMASQRT 450000001 500000000 > $OUTPUT < /dev/null& rsh scilab11 $SIGMASQRT 500000001 550000000 > $OUTPUT < /dev/null& rsh scilab12 $SIGMASQRT 550000001 600000000 > $OUTPUT < /dev/null& rsh scilab13 $SIGMASQRT 600000001 650000000 > $OUTPUT < /dev/null& rsh scilab14 $SIGMASQRT 650000001 700000000 > $OUTPUT < /dev/null& rsh scilab15 $SIGMASQRT 700000001 750000000 > $OUTPUT < /dev/null& rsh scilab16 $SIGMASQRT 750000001 800000000 > $OUTPUT < /dev/null& rsh scilab17 $SIGMASQRT 800000001 850000000 > $OUTPUT < /dev/null& rsh scilab18 $SIGMASQRT 850000001 900000000 > $OUTPUT < /dev/null& rsh scilab19 $SIGMASQRT 900000001 950000000 > $OUTPUT < /dev/null& rsh scilab20 $SIGMASQRT 950000001 1000000000 > $OUTPUT < /dev/null&

^[1]Ç.N.: Paylaşımlı bellek tabiri çok işlemcili bir makinada işlemcilerin aynı belleği paylaşması anlamındadır. Bu kabulden yola çıkarak tek işlemcili bir makinanın belleği için paylaşımsız bellek tabiri kullanılmıştır. Birebir çevirisi olan yerel bellekli çok daha anlamlı olmayacaktı.

Beowulf NASIL

Yazan: Jacek Radajewski ve Douglas Eadline

Çeviren: A. Murat EREN

1. Önsöz

1.1. Feragatname

1.2. Telif Hakkı

1.3. Bu NASIL Hakkında

1.4. Yazarlar Hakkında

1.5. Teşekkürler

2. Başlangıç

2.1. Bu NASIL'ı kimler okumalı?

2.2. Beowulf Nedir?

2.3. Sınıflandırma

3. Mimariye Bakış

3.1. Nasıl görünüyor?

3.2. Diğer düğümler nasıl kullanılacak?

3.3. Beowulf ile COW arasındaki fark nedir?

4. Sistem Tasarımı

4.1. Koşut Hesaplama üstüne temel bilgiler

4.2. Koşut Hesaplama Yöntemleri

4.2.1. Neden birden fazla işlemci?

4.2.2. Koşut Hesaplama Mağazası

4.2.2.1. Tek Görevli İşletim Sistemleri

4.2.2.2. Çok Görevli İşletim Sistemleri

4.2.2.3. Çok İşlemcili Çok Görevli İşletim Sistemleri

4.2.2.4. Çok İşlemcili Çok Görevli İşletim Sistemlerinde Kanallama

4.2.2.5. Çok İşlemcili Çok Görevli İşletim Sistemlerinde İletilerin Gönderilmesi

4.3. Koşut Hesaplama Mimarileri

4.3.1. Donanım Mimarileri

4.3.2. Yazılımsal Mimariler

4.3.2.1. İletiler

4.3.2.2. Kanallama

4.3.3. Uygulama Mimarisi

4.4. Uygunluk

4.5. Writing and porting parallel software

4.5.1. Determine concurrent parts of your program

4.5.2. Estimate parallel efficiency

4.5.3. Describing the concurrent parts of your program

4.5.3.1. Explicit Methods

4.5.3.2. Implicit Methods

5. Beowulf Kaynakları

5.1. Başlangıç Noktaları

5.2. Belgeler

5.3. Sayfalar

5.4. Yazılım

5.5. Beowulf Makinalar

5.6. Diğer ilgi çekici siteler

5.7. Geçmiş

6. Kaynak Kod

6.1. sum.c

6.2. sigmasqrt.c

6.3. prun.sh