Опубликован: 15.04.2009 | Уровень: специалист | Доступ: свободно
В рамках курса проводится изучение основных возможностей стандарта OpenMP, необходимых для создания эффективных параллельных программ для многоядерных и многопоточных процессоров. Рассматриваются подходы для функциональной отладки OpenMP-программ, а также отладки эффективности.
В рамках курса рассматриваются современные направления развития параллельных вычислительных систем (многоядерность и многопоточность), OpenMP – модель параллелизма по управлению, конструкции распределения работы, конструкции для синхронизации нитей, система поддержки выполнения OpenMP-программ, переменные окружения, управляющие выполнением OpenMP-программы, вложенный параллелизм, наиболее часто встречаемые ошибки в OpenMP-программах, функциональная отладка OpenMP-программ, отладка эффективности OpenMP-программ, использование OpenMP на кластере.
Цель: Цель курса состоит в изложении основных возможностей стандарта OpenMP, необходимых для создания эффективных параллельных программ для многоядерных и многопоточных процессоров.
Необходимые знания: При изложении учебного материала курса у обучаемых предполагается наличие общих (начальных) знаний в области программирования.

План занятий

ЗанятиеЗаголовок <<Дата изучения
22 декабря 2014
01:00
Лекция 1
1 час
Введение
Современные направления развития параллельных вычислительных систем (многоядерность и многопоточность). SMP (Symmetric Multiprocessing) и DSM (Distributed Shared Memory)-системы. Процессы и нити. Модель общей памяти. Стандарт POSIX (Portable Operating System Interface for UNIX) для создания параллельных программ для мультипроцессоров.
Оглавление
    6 октября 2014
    13:00
    Лекция 2
    1 час
    OpenMP - модель параллелизма по управлению
    Выполнение OpenMP-программы (Fork and Join Model). Модель памяти. Понятие консистентности памяти. Консистентность памяти в OpenMP (weak ordering). Классы переменных (клаузы SHARED, PRIVATE; директива THREADPRIVATE).
    Оглавление
      13 октября 2014
      13:00
      Тест 1
      15 минут
      20 октября 2014
      00:00
      Лекция 3
      1 час
      Основные понятия
      Директивы и клаузы. Понятие структурного блока. Компиляция OpenMP-программы. Параллельная область (директива PARALLEL). Понятие задачи (директива TASK).
      Оглавление
        20 октября 2014
        13:00
        Тест 2
        15 минут
        27 октября 2014
        01:00
        Лекция 4
        1 час
        Конструкции распределения работы
        Распределение витков циклов. Циклы с зависимостью по данным. Организация конвейерного выполнения для циклов с зависимостью по данным. Распределение нескольких структурных блоков между нитями (директива SECTION). Редукционные операторы (клауза REDUCTION). Выполнение структурного блока одной нитью (директива SINGLE). Распределение операторов одного структурного блока между нитями (директива WORKSHARE). Копирование значений приватных переменных (клаузы FIRSTPRIVATE, LASTPRIVATE, COPYIN, COPYPRIVATE).
        Оглавление
          27 октября 2014
          14:00
          Тест 3
          15 минут
          3 ноября 2014
          01:00
          Лекция 5
          1 час
          3 ноября 2014
          14:00
          Тест 4
          15 минут
          10 ноября 2014
          01:00
          Лекция 6
          1 час
          10 ноября 2014
          14:00
          Тест 5
          15 минут
          17 ноября 2014
          01:00
          Лекция 7
          1 час
          Наиболее часто встречаемые ошибки в OpenMP-программах. Функциональная отладка OpenMP-программ
          Создание вложенной параллельной области. Распределение витков тесно-вложенных циклов (с использованием вложенных параллельных областей и клаузы COLLAPSE). Задание количества нитей для вложенной параллельной области. Задание/опрос максимального уровня вложенности для параллельных областей. Задание максимального количества создаваемых нитей (переменная OMP_THREAD_LIMIT).
          Оглавление
            17 ноября 2014
            14:00
            Тест 6
            15 минут
            24 ноября 2014
            01:00
            Лекция 8
            1 час
            Отладка эффективности OpenMP-программ
            Стратегии распределения витков цикла между нитями (клауза SCHEDULE). Отмена барьерной синхронизации по окончании выполнения цикла (клауза NOWAIT). Локализация данных. Задание поведения нитей во время ожидания (переменная OMP_WAIT_POLICY). Оптимизация OpenMP-программы при помощи Intel Thread Profiler.
            Оглавление
              1 декабря 2014
              14:00
              Тест 7
              15 минут
              8 декабря 2014
              01:00
              Лекция 9
              1 час
              Использование OpenMP на кластере
              Технология Intel Cluster OpenMP. Программная реализация DSM. Директива SHARABLE. Гибридная модель параллельного программирования MPI/OpenMP.
              Оглавление
                8 декабря 2014
                14:00
                Тест 8
                15 минут
                15 декабря 2014
                01:00
                5 часов
                22 декабря 2014
                01:00
                Андрей Яндуганов
                Андрей Яндуганов
                Как получить задания?
                Светлана Токаревская
                Светлана Токаревская
                Пропали результаты теста
                Евгений Жуков
                Евгений Жуков
                Россия
                Александр Богатырёв
                Александр Богатырёв
                Украина, Черкассы