Vypracované otázky: Paralelné programovanie - skúška

Otázka č. 1: Ciele paralelného programovania paralelných výpočtov a vzťah k programovaniu systémov reálneho casu. Charakteristika a využitie paralelných architektúr. Vyváženosť a dodatočné náklady pri paralelných výpočtoch.

Paralelné programovanie – paralelné algoritmy pre rýchle výpočty a) pseudoparalelné (tlač na viacerých tlačiarňách naraz) b) paralelné (systém reálneho času, výmena pomocou správ)
- paralené programy v systémo
Vypocet realneho casu podla architekury-
- pseudoparalelné (multiprogramovanie) – jednoprocesorova arch. s pridelovanim casu
- paralelné(viacnasobne spracovanie) – viacprocesorova arch. so spolocnou pamatou
(distribuovane spracovanie) – viacprocesorova arch. bez spolocnej pamate
Ciele paralelných výpoctov
- podstatne znizit cas vypctu oproti sekvencnemu
- spracovat naraz velke mnozstvo dat
Nevýhody PP – nie vždy je možné efektívne program paralelizovať, medzi efektívnymi par. problémami a druhom použitej paralelnej architektúry je silný vzťah, pred implementáciou paralelného problému je potrebné ho dekomponovať
Cieľ dekompozície – zabezpečiť , aby paralelný systém mal dostatočné zdroje, treba naplánovať záťaž na jednotlivých procesoch, aby sa minimalizovali náklady na pamäť, komunikáciu ...
Vyvažovanie – program je vyvážený dobre, ak práca je rozložená najefektívnejšie na jednotlivých procesoroch a každý proces trávi väčšinu času výpočtom, čas strávený na komunikáciu je minimálny
...

Otázka č. 2: Vlastnosti paralelných algoritmov a paralelných problémov, definícia inherentného, ohraniceného a neohraniceného paralelizmu, tried efektívne a optimálne paralelizovatelných problémov a téza paralelného výpočtu.

Paralelné problémy a algoritmy
Inherentný paralelizmus – ak je problém inherentne paralelný možno ho riešiť paralelným algoritmom aj sekvenčným algoritmom.
2 algoritmy tej istej funkcie sa môžu líšiť v skupine inherentného paralelizmu
Neohraničený paralelný algoritmus – je vyjadrený paralelným časom výpočtu bez ohľadu na zdroje počítačovej architektúry
Ohraničený paralelný algoritmus - je vyjadrený paralelným časom výpočtu vo vzťahu na zdroje počítačovej architektúry
Efektívne a optimálne paralelné algoritmy - nech k є Z a n je veľkosť problému, potom efektívny paralelný algoritmus leží v poly logaritmickom čase O(log k n) pri počte procesov nk . Ak problém nie je efektívne algoritm. – neoplatí sa ho paralelizovať
Optimálny paralelný algoritmus – súčin paralelného času a počtu procesorov je lineárny
- nezávisí na veľkosti problému pT = δ (n)
Súhrn nákladov pri paralelnom výpočte
- Náklady na komunikáciu a synchronizáciu
- Ťažko paralel. časti kódu
- Algoritmické náklady – alg. , ktorý je použitý – namiesto najrýchlejšieho sekvenčného algoritmu, môže obsahovať väčší počet operácií ako sekvenčný
- Softvérové náklady spojené s indexovaním , volaním procedúr, spracovaním cyklov
- Nevyváženosť záťaže
...