MỤC LỤC

MỤC LỤC . .1

DANH MỤC HÌNH VẼ . 5

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT . 6

MỞ ĐẦU . 7

CHƯƠNG I: MÁY TÍNH SONG SONG . .8

1.1. Giới thiệu chung về tính toán song song và phân tán . 8

1.2. Trình bày về máy tính song song . .8

1.2.1. Kiến trúc và các loại máy tính song song . 8

1.2.2. Các thành phần của máy tính song song . 1 2

1.2.3. Chương trình dịch và các hệ điều hành . .1 5

1.3. Kỹ thuật lập trình song song . .1 6

1.3.1. Những mô hình lập trình song song . 1 6

1.3.2. Nguyên lý thiết kế thuật toán song song . 2 4

1.4. Một số chiến lược song song hóa phổ biến . .25

1.4.1. Song song hóa kết quả . 2 6

1.4.2. Song song hóa đại diện . .26

1.4.3. Song song hóa chuyên biệt . .27

CHƯƠNG II : MÁY ẢO SONG SONG PVM (Paralle Virtual Machine ) . .28

2.1. Giới thiệu chung . .2 8

2.1.1. Máy tính xử lý song song MPP . .2 8

2.1.2. Máy trạm thay thế (Cluster of Workstation) . .28

2.1.3. Tính toán trên mạng không đồng nhất . 2 9

2.2. Kiến trúc của máy ảo song song PVM (Parallel Virtual Machine) . .29

2.2.1. Định nghĩa . .2 9

2.2.2. Nguyên lý của một hệ thống PVM . .29

2.2.3. Cấu trúc của PVM . 3 0

2.2.4. Kiến trúc của PVM . .31

2.3. Cơ chế hoạt động . 3 1

2.4. Lập trình trên cụm máy tính PVM . 3 2

2.4.1. Điều khiển các task . .34

2.4.2. Truyền thông điệp . .3 4

2.4.3. Nhận thông điệp . .3 5

2.4.4. Nhóm các task . .3 5

2.4.5. Các kiểu dữ liệu được đóng gói trong PVM . 3 6

2.5. Sử dụng PVM . .36

2.5.1. Cài đặt PVM . 3 6

2.5.2. Bắt đầu với PVM . .37

2.5.3. Một số vấn đề khi sử dụng PVM . .38

2.5.4. Chạy chương trình PVM . 3 9

2.5.5. Giao diện điều khiển PVM . .40

2.5.6. Các tùy chọn của hostfile . .41

2.6. Lập trình dùng PVM . .4 3

2.6.1. Mô hình Master - Slave . .4 3

2.6.2. Mô hình Task - to - Task . .4 4

2.7. Thiết kế môi trường hỗ trợ tính toán song song . .4 7

2.7.1. Quản lý biến phân chia . .48

2.7.2. Giao diện với người lập trình . .54

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM . 5 5

3.1. Phát biểu bài toán . .55

3.2. Xây dựng các toán tử trong bài toán . 5 5

3.3. Cài đặt và đánh giá . 5 8

3.3.1. Cấu hình hệ thống . .5 8

3.3.2. Cài đặt PVM . 5 9

3.3.3. Biên dịch và chạy thử . .5 9

3.3.4. Kết quả . 6 0

3.3.5. Đánh giá . .6 1

KẾT LUẬN . 6 2

Tài liệu tham khảo . 6 3

7

MỞ ĐẦU

Nhiệm vụ của Công nghệ thông tin là nghiên cứu các mô hình, phương pháp

và công nghệ, công cụ hỗ trợ để tạo ra những hệ thống phần mềm giải quyết được

những bài toán phức tạp của thực tế. Những vấn đề về xử lý ngôn ngữ tự nhiên,

tiếng nói, nhận dạng dự báo thời tiết, đều đòi hỏi phải xử lý dữ liệu với tốc độ rất

cao, với khối lượng dữ liệu rất lớn. Hầu hết những bài toán này, những máy tính xử

lý tuần tự kiểu Von Neumann như hiện nay là không đáp ứng yêu cầu. Mặc dù tốc

độ và số lượng các bộ xử lý tăng nhiều trong những năm qua, nhưng do giới hạn về

phương diện vật lý nên khả năng tính toán của chúng không thể tăng mãi theo yêu

cầu hiện tại, càng không đáp ứng trong tương lai. Điều này dẫn tới là muốn tăng

được khả năng tính toán của các hệ thống máy tính để giải được những bài toán đáp

ứng yêu cầu thực tế thì không còn cách nào khác là phải khai thác được những khả

năng xử lý song song và phân tán của hệ thống máy tính hiện đại.

Mục đích của xử lý song song và phân tán là tận dụng các khả năng tính toán

của các hệ đa bộ xử lý, của các máy tính song song để thực hiện những tính toán

nhanh hơn trên cơ sở sử dụng nhiều bộ xử lý đồng thời. Cùng với tốc độ xử lý

nhanh hơn,việc xử lý song song và phân tán sẽ giải quyết được những bài toán lớn

hơn, phức tạp hơn của thực tế.

Các công cụ hỗ trợ lập trình song song có thể kể đến như MPI, PVM, một số

được tích hợp sẵn thành chuẩn trong các ngôn ngữ lập trình như thư viện OpenMP

trong C/C++, Fortran, Trong khuôn khổ bài khóa luận em sẽ tìm hiểu về lập trình

song song sử dụng PVM, cấu hình PVM và chạy một ví dụ ứng dụng. Nội dung của

bài khóa luận bao gồm:

Chương 1: Tìm hiểu về máy tính song song.

Chương 2: Tìm hiểu về máy ảo song song PVM.

Chương 3: Thực nghiệm và chạy ứng dụng.

Kết luận: Nêu lên những vấn đề đã nghiên cứu được và những hạn chế, thiếu

sót và phương hướng phát triển trong tương lai