Новости 
Конференция "Суперкомпьютерные дни в России 2018" проходила 24 - 25 Сентября 2018 г. по адресу Россия, Москва, гостиница Holiday Inn Moscow - Sokolniki.
Доклады
Application of the LLVM Compiler Infrastructure to the Program Analysis in SAPFOR
Application of the LLVM Compiler Infrastructure to the Program Analysis in SAPFOR
The paper proposes an approach to implementation of program analysis in SAPFOR (System FOR Automated Parallelization). This is a software development suit that is focused on cost reduction of manual program parallelization. It was primarily designed to perform source-to-source transformation of a sequential program for execution on parallel architectures with distributed memory. LLVM (Low Level Virtual Machine) compiler infrastructure is used to examine a program. This paper focuses on establishing a correspondence between the properties of the program in the programming language and the properties of its low-level representation.
The reported study was funded by the Program of the Presidium of RAS 26 «Fundamental basis for creating algorithms and software for perspective ultrahigh-performance computing».
Докладчик: Н.А. Катаев.
Инкрементальное распараллеливание программ с использованием DVM-системы
Инкрементальное распараллеливание программ с использованием DVM-системы
Основная сложность разработки параллельной программы для кластера — необходимость принятия глобальных решений по распределению данных и вычислений с учетом свойств всей
программы, а затем выполнения кропотливой работы по модификации программы и ее отладке. Большой объем программного кода, многомодульность, многофункциональность затрудняет принятие решений по согласованному распределению данных и вычислений. Для решения данной проблемы может использоваться метод инкрементального, или
частичного распараллеливания. Идея этого метода заключается в том, что распараллеливанию подвергается не вся программа целиком, а ее части (области распараллеливания) — в них заводятся дополнительные экземпляры требуемых данных, производится распределение этих данных и соответствующих вычислений. Данные области могут быть построены на основе времен, полученных с помощью анализатора производительности, который входит в состав DVM-системы.Докладчик: В.А. Бахтин.
Конференция "XX Всероссийская конференция Научный сервис в сети Интернет 2018" проходила 17 Сентября - 22 Ноября 2018 г. по адресу Россия, Новороссийск, пос. Абрау-Дюрсо, пансионат Моряк, НМП.
Доклады
Согласованное представление Fortran-программ в компиляторе PARFOR на разных уровнях абстракции
Согласованное представление Fortran-программ в компиляторе PARFOR на разных уровнях абстракции
Распараллеливающий компилятор PARFOR, выделенный в отдельный инструмент из системы автоматизированного распараллеливания SAPFOR, предназначен для разработки параллельных программ на языках с неявным параллелизмом Fortran и C. Целью разработки компилятора PARFOR является автоматическое преобразование программы на уровне исходного кода для последующего выполнения на вычислительном кластере. Неявное параллельное программирование предполагает возможность описания свойств исходной последовательной программы, чтобы снизить сложность поиска необходимых преобразований программы. Распараллеливание выполняется в модели DVMH на языках Fortran-DVMH и C-DVMH соответственно. При этом для анализа программ используются возможности системы компиляторов LLVM, а преобразования основаны на представлении программ в виде абстрактного синтаксического дерева (AST). В данной работе рассматривается подход, позволяющий согласованно рассматривать программы на двух уровнях абстракции: уровне исходного кода и низкоуровнего представления, задействовав потенциал низкоуровневого представления в отношении анализа программ и сохранив понятный для пользователя вид отображаемой информации. В работе также рассматривается возможность исследования преобразованного LLVM IR, чтобы повысить точно проводимого анализа. Также приводятся основные причины выбора LLVM в качестве инструментальной базы для разработки компилятора PARFOR.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (проекты 16-07-01014, 17-01-00820, 18-01-00851) и программы президиума РАН № 26 «Фундаментальные основы создания алгоритмов и программного обеспечения для перспективных сверхвысокопроизводительных вычислений».
Докладчик: Н.А. Катаев.
Распараллеливание программных комплексов. Проблемы и перспективы
Распараллеливание программных комплексов. Проблемы и перспективы
При распараллеливании реальных производственных программ вычислительного характера приходится сталкиваться со следующими проблемами, характерными для таких программ: многомодульность, многовариантность, многоязыковость. Большой объем программного кода затрудняет проведение необходимых для распараллеливания преобразований вручную и принятие решений по согласованному распределению данных и вычислений. Поэтому в системе SAPFOR было предложено организовать для кластеров поэтапное или частичное распараллеливание. Кроме того, особое внимание было направлено на автоматическое определение требуемых преобразований последовательной программы и их автоматическое выполнение. Однако, проблемы, вызываемые многомодульностью, многовариантностью и многоязыковостью, также требуют своего решения. В статье рассматриваются возможные пути преодоления этих проблем.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (проекты № 16-07-01067, 16-07-01014, 16-29-09550, 17-01-00820, 18-01-00851) и программы президиума РАН № 26 «Фундаментальные основы создания алгоритмов и программного обеспечения для перспективных сверхвысокопроизводительных вычислений».
Докладчик: А.С. Колганов.
Конференция "Суперкомпьютерные дни в России 2017" проходила 25 - 26 Сентября 2017 г. по адресу Россия, Москва, гостиница Holiday Inn Moscow - Sokolniki.
Доклады
Опыт решения прикладных задач с использованием DVM-системы
Опыт решения прикладных задач с использованием DVM-системы
DVM-система предназначена для разработки параллельных программ научно-технических расчетов на языках C-DVMH и Fortran-DVMH. Эти языки используют единую модель параллельного программирования (DVMH-модель) и являются расширением стандартных языков Си и Фортран спецификациями параллелизма, оформленными в виде директив компилятору. DVMH-модель позволяет создавать эффективные параллельные программы для гетерогенных вычислительных кластеров, в узлах которых в качестве вычислительных устройств наряду с универсальными многоядерными процессорами могут использоваться ускорители (графические процессоры или сопроцессоры Intel Xeon Phi). В статье описывается опыт использования DVM-системы для распараллеливания различных прикладных программ.
Работа поддержана грантами РФФИ № 16-07-01014, 16-07-01067, 16-37-00266 и 17-01-00820.
Докладчик: В.А. Бахтин.
Конференция "XIX Всероссийская конференция Научный сервис в сети Интернет 2017" проходила 18 - 23 Сентября 2017 г. по адресу Россия, Новороссийск, пос. Абрау-Дюрсо, пансионат Моряк, НМП.
Доклады
Инкрементальное распараллеливание для кластеров в системе САПФОР
Инкрементальное распараллеливание для кластеров в системе САПФОР
Опыт использования системы САПФОР показал, что при распараллеливании на кластер больших программ и программных комплексов необходимо уметь распараллеливать их инкрементально, начиная с наиболее времяемких ее фрагментов и постепенно добавляя новые фрагменты, пока не достигнем желаемого уровня эффективности параллельной программы. Данная статья посвящена рассмотрению принципов организации инкрементального распараллеливания программных комплексов.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (проекты № 16-07-01067, 16-07-01014, 17-01-00820).
Докладчик: Н.А. Катаев.
Система САПФОР является в первую очередь системой автоматизированного распараллеливания программ, что предполагает организацию взаимодействия с пользователем для принятия некоторых решений по распараллеливанию. Существующая версия системы обладает средством визуализации автоматически принимаемых решений, а также позволяет пользователю участвовать в распараллеливании через задание специальных указаний в исходном коде программы. При этом возможности, предоставляемые указанными средствами, ограничены и требуют от пользователя либо явного указания всех особенностей программы до начала ее распараллеливания, либо многократного перезапуска всех компонент системы после каждого небольшого уточнения свойств. В данной статье рассматривается новый подход к организации интерактивного взаимодействия с пользователем в системе САПФОР, который позволит предоставлять пользователю информацию о ходе распараллеливания и учитывать его рекомендации по ходу работы системы.
Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проект 17-01-00820-a
Докладчик: Н.А. Катаев.
Развитие метода сравнительной отладки DVMH-программ
Развитие метода сравнительной отладки DVMH-программ
Отладка параллельных программ является трудоемкой и нетривиальной задачей. Для автоматизации этого процесса DVM-система предоставляет механизм сравнительной отладки, который позволяет обнаруживать расхождения промежуточных результатов параллельного и последовательного выполнения DVMH-программы. Сравнительная отладка в DVM-системе реализована посредством трассировки при выполнении программы следующих событий: чтения и модификации переменных, итерации циклов и т.п. Получаемые при параллельном выполнении промежуточные результаты сравниваются с эталонными, в качестве которых обычно рассматриваются результаты последовательного выполнения, ранее сохраненными в виде файлов с трассами. Но при отладке реальных программ размер этих файлов может значительно превысить возможности файловой системы. Для таких случаев требуется другой способ организации сравнительной отладки – одновременный запуск последовательного и параллельного выполнения программы и сравнение их промежуточных результатов «на лету». В данной статье описываются принципы реализации в DVM-системе такого режима отладки.
Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проект проекты 16-07-01067 и 17-01-00820.
Докладчик: А.А. Ермичев.
Конференция "14th International Conference on Parallel Computing Technologies" проходила 4 - 8 Сентября 2017 г. по адресу Россия, Нижний Новгород, Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского.
Доклады
Automated Parallelization of a Simulation Method of Elastic Wave Propagation in Media with Complex 3D Geometry Surface on High-Performance Heterogeneous Clusters
Automated Parallelization of a Simulation Method of Elastic Wave Propagation in Media with Complex 3D Geometry Surface on High-Performance Heterogeneous Clusters
The paper considers application of DVM and SAPFOR in order to automate mapping of 3D elastic waves simulation method on high-performance heterogeneous clusters. A distinctive feature of the proposed method is the use of a curved three-dimensional grid, which is consistent with the geometry of free surface. Usage of curved grids considerably complicates both manual and automated parallelization. Technique to map curved grid on a structured grid has been presented to solve this problem. The sequential program based on the finite difference method on a structured grid, has been parallelized using Fortran-DVMH language. Application of SAPFOR analysis tools simplified this parallelization process. Features of automated parallelization are described. Authors estimate efficiency and acceleration of the parallel program and compare performance of the DVMH based program with a program obtained after manual parallelization using MPI programming technology.
The reported study was funded by RFBR according to the research projects 17-01-00820, 16-07-01067, 16-07-01014, 17-41-543003, 16-01-00455, 16-07-00434.
Докладчик: Н.А. Катаев.