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PVM – Parallel Virtual Machine

PVM – Parallel Virtual Machine. Michael Springmann. PVM Eigenschaften. Aufbau von Hypercomputern / Beowulf-Cluster verteilte Ressourcen als virtueller Rechner einfache Installation und Konfiguration leichte Programmeerstellung durch Bibliothek für Message-Passing-Funktionen

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PVM – Parallel Virtual Machine

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Presentation Transcript

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

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

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

  8. PVM Hostfile Optionen • Befehl „add“ startet neuen Dämon auf <host> • 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. 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. 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. 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. 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. Quellen • Bücher • Al Geist et al.: PVM - A User‘s Guide and Tutorial for Networked Parallel ComputingMIT Press 1994 • Internet • PVM Homepage: http://www.epm.ornl.gov/pvm/pvm_home.html(leider seit Wochen offline) • Netlib.org: http://www.netlib.org/pvm3/ • Studienarbeit von Carsten Schindler: http://parallel.fh-bielefeld.de/ti/studien/pvm/title.html

  14. Ende der Präsentation

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