PVM – Parallel Virtual Machine Michael Springmann.

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1 PVM – Parallel Virtual Machine Michael Springmann

2 PVM Eigenschaften Aufbau von Hypercomputern / Beowulf-Cluster verteilte Ressourcen als virtueller Rechner einfache Installation und Konfiguration leichte Programmeerstellung durch Bibliothek für Message-Passing-Funktionen Heterogenität auf Applikations-, Maschinen- und Netzwerk-Ebene möglich Anforderungen dementsprechend niedrig

3 Michael Springmann PVM - Entwicklung PVM 1.0 –Ab 1989 entwickelt von Vaidy Sunderam und Al Geist am Oak Ridge National Laboratory –Nur intern genutzt / nicht veröffentlicht PVM 2.0 –Februar 1991 an der UTK veröffentlicht PVM 3.0 –Februar 1993 veröffentlicht –Wurde de facto Standard für paralleles Rechnen Aktuell PVM 3.4.4 –Letzte Aktualisierung September 2001

4 Michael Springmann Bestandteile von PVM Anwendungen –pvmd:PVM Dämon –pvm: Konsole Bibliotheken –pvm3 C Interface FORTRAN Interface... weitere wie Perl, Python, Java erhältlich Tools –XPVM –Debugger –Anwendung (z.B. pvmpov)

5 Michael Springmann PVM Dämon Läuft auf jedem Rechner im Cluster Führt KEINE Berechnungen durch Fungiert als Message-Router und Controller PVM Dämon Programm 1 Knoten 1 PVM Dämon Programm 2 Knoten 2 gepackte Daten und Statusinformationen

6 Michael Springmann Task-Task-Kommunikation Mit pvm_setopt(PvmRoute, PvmRouteDirect) lässt sich diese auch beschleunigen PVM Dämon Programm 1 Knoten 1 PVM Dämon Programm 2 Knoten 2 gepackte Daten und Statusinformationen Separate TCP- Verbindung

7 Michael Springmann PVM Konsole Wird mit Befehl „pvm“ gestartet Startet wenn nötig pvmd Zeigt den Prompt „pvm>“ Nimmt Befehle entgegen, z.B. –add –delete –conf –ps -a –quit –halt –spawn [->] Zeigt die Ausgabe

8 Michael Springmann PVM Hostfile Optionen Befehl „add“ startet neuen Dämon auf Optionen können direkt oder in „hostfile“ angegeben werden –lo=userid –so=pw –dx=Pfad zu pvmd –ep=Pfad zu Anwendungen –sp=relative Leistung im Cluster min. 1, max. 100000, default ist 1000 –bx=Pfad zum Debugger –wd=Arbeitsverzeichnis –ip=Hostname –so=ms

9 Michael Springmann PVM C Bibliothek Kontrollfunktionen –ähnlich Befehlen auf der Konsole –Beispiele int info = pvm_addhosts(char **hosts, int nhost, int *infos) int info = pvm_delhosts(char **hosts, int nhost, int *infos) int tid = pvm_mytid(void) int info = pvm_kill(int tid) Informationsfunktionen –Beispiele int tid = pvm_parent(void) int dtid = pvm_tidtohost(int tid) int info = pvm_perror(char *msg) int val = pvm_getopt(int what)

10 Michael Springmann PVM C Bibliothek II Signal-Funktionen int info = pvm_sendsig(int tid, int signum) int info = pvm_notify(int about, int msgtag, int ntask, int *tids) Nachrichten-Puffer-Funktionen –Beispiele int bufid = pvm_initsend(int encoding) int bufid = pvm_getsbuf(void) int oldbuf = pvm_setrbuf(int bufid) int info = pvm_freebuf(int bufid)

11 Michael Springmann PVM C Bibliothek III Funktionen zum Packen und Senden int info = pvm_pkint(int *np, int nitem, int stride) int info = pvm_pkdouble(int *dp, int nitem, int stride) int info = pvm_pkstr(char *cp) int info = pvm_packf(printf-like format...) int info = pvm_send(int tid, int msgtag) int info = pvm_mcast(int *tids, int ntask, int msgtag) Funktionen zum Empfangen und Entpacken int bufid = pvm_recv(int tid, int msgtag) int bufid = pvm_nrecv(int tid, int msgtag) int bufid = pvm_trecv(int tid,int msgtag,struct timeval *tmout) int bufid = pvm_probe(int tid, int msgtag) int info = pvm_upk*(...) wie pvm_pk*

12 Michael Springmann PVM C Bibliothek IV Gruppenfunktionen –PVM bietet dynamische, benannte Gruppen –Erleichtert hierdurch erheblich die Programmierung –Beispiele int inum = pvm_joingroup(char *group) int info = pvm_lvgroup(char *group) int size = pvm_gsize(char *group) int tid = pvm_gettid(char *group, int inum) int inum = pvm_getinst(char *group, int tid) int info = pvm_bcast(char *group, int msgtag) int info = pvm_reduce(void (*func)(), void *data, int nitem, int datatype, int msgtag, char *group, int root) –func kann vordefinierte Funktionen PvmMax, PvmMin, PvmSum oder PvmProduct annehmen int info = pvm_barrier(char *group, int count)

13 Michael Springmann Quellen Bücher –Al Geist et al.: PVM - A User‘s Guide and Tutorial for Networked Parallel Computing MIT Press 1994 Internet –PVM Homepage: http://www.epm.ornl.gov/pvm/pvm_home.html (leider seit Wochen offline) http://www.epm.ornl.gov/pvm/pvm_home.html –Netlib.org: http://www.netlib.org/pvm3/http://www.netlib.org/pvm3/ –Studienarbeit von Carsten Schindler: http://parallel.fh- bielefeld.de/ti/studien/pvm/title.htmlhttp://parallel.fh- bielefeld.de/ti/studien/pvm/title.html

14 Michael Springmann Ende der Präsentation