Methods of adaptation of the OpenTS parallel programming system runtime for the hybrid computing clusters.
dynamic parallelization, T-system with an open architecture, OpenTS, T++ programming language, GPU accelerator, hybrid cluster systems.
Введение
Т-система [1] является оригинальной российской разработкой, объединяющей в себе наиболее удачные черты функционального программирования, dataflow-систем и традиционных языков и методов программирования. Т-система базируется на функциональной парадигме и предполагает определенные ограничения на стиль программирования в случае ее использования. Взамен она предоставляет бесконфликтную модель динамического распараллеливания, в которой невозможны взаимные блокировки и некорректный доступ к разделяемым переменным.
Т-система с открытой архитектурой (OpenTS) [2] была разработана в ИПС им. А.К. Айламазяна РАН в рамках суперкомпьютерной программы «СКИФ» Союзного государства. Она представляет собой современную реализацию идей Т-системы и обеспечивает лучшую, чем предыдущие версии системы, интеграцию базовых возможностей функционального подхода с возможностями языка программирования С++. OpenTS [3] обладает открытой и масштабируемой архитектурой, легко адаптируемой к стремительно меняющимся аппаратным платформам современных суперкомпьютеров. Поддерживаемый системой OpenTS входной язык программирования Т++ является синтаксически и семантически гладким расширением языка программирования С++, а среда исполнения Т-приложений представляет собой ортогональную надстройку (Т-суперструктуру) над стандартной последовательной средой программирования.
Подход к автоматическому динамическому распараллеливанию программ, предложенный в Т-системе, позволяет получить хорошие результаты по утилизации вычислительной мощности современных кластерных установок, что связано с природой используемой модели вычислений. Система OpenTS [4],[5] ассимилирует многие другие технологии параллельного программирования: специальную модель общей памяти, модель распределенных потоков и объектов, распределенную сборку мусора, и, наконец, высокоуровневую языковую надстройку, являющуюся уникальной по своим характеристикам технологией для поддержки максимальной совместимости с традиционными языками по синтаксису и семантике, но при этом эффективно распараллеливаемой моделью вычислений.
1. Abramov S.M., Vasenin V.A., Mamchits E.E., Roganov V.A., Slepukhin A.F. Dinamicheskoe rasparallelivanie programm na baze parallel´noy reduktsii grafov. Arkhitektura programmnogo obespecheniya novoy versii T-sistemy. Nauchnaya sessiya MIFI-2001. T.2. Informatika i protsessy upravleniya. Informatsionnye tekhnologii. Setevye tekhnologii. Parallel´nye vychislitel´nye tekhnologii. Sbornik nauchnykh trudov. – M., 2001. – S. 34–235.
2. Abramov S.M., Kuznetsov A.A., Roganov V.A. Krossplatformennaya versiya T-sistemy s otkrytoy arkhitekturoy. Trudy Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii «Parallel´nye vychislitel´nye tekhnologii (PaVT´2007)». T. 1. Chelyabinsk, 29 yanvarya–2 fevralya 2007 g. – Chelyabinsk: izd. YuUrGU. – S. 115 –121
3. Abramov S.M., Kuznetsov A.A., Roganov V.A. «Krossplatformennaya versiya T-sistemy s otkrytoy arkhitekturoy». Vychislitel´nye metody i programmirovanie, 2007, T. 8, № 1, Razdel 2. – S. 175– 180, URL: http://num-meth.srcc.msu.su/
4. Abramov S. M., Esin G. I., Zagorovskiy I. M., Matveev G. A., Roganov V. A. Printsipy organizatsii otkazoustoychivykh parallel´nykh vychisleniy dlya resheniya vychislitel´nykh zadach i zadach upravleniya v T-Sisteme s otkrytoy arkhitekturoy (OpenTS). Mezhdunarodnaya konferentsiya «Programmnye sistemy: teoriya i prilozheniya (PSTA-2006)», 23–28 oktyabrya 2006 g., g. Pereslavl´-Zalesskiy, Institut Programmnykh Sistem RAN. –S. 257–264
5. Kuznetsov A.A., Roganov V.A. Eksperimental´naya realizatsiya otkazoustoychivoy versii sistemy OpenTS dlya platformy Windows CCS. Trudy Vtoroy Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii «Superkomp´yuternye sistemy i ikh primenenie (SSA´2008)», 27–29 oktyabrya 2008 g., Minsk. – Minsk: OIPI NAN Belarusi, 2008. –S. 65–70, ISBN 978-985-6744-46-7
