Графы и параллелизм — различия между версиями

Материал из Вики ИТ мехмата ЮФУ
Перейти к: навигация, поиск
(Библиотеки)
 
(не показано 7 промежуточных версий этого же участника)
Строка 8: Строка 8:
 
* Разработчик: Нижегородский государственный университет им. Н.И Лобачевского, факультет вычислительной математики кибернетики ННГУ, учебно-исследовательская лаборатория «Математические и программные технологии для современных компьютерных систем (Информационные технологии)»
 
* Разработчик: Нижегородский государственный университет им. Н.И Лобачевского, факультет вычислительной математики кибернетики ННГУ, учебно-исследовательская лаборатория «Математические и программные технологии для современных компьютерных систем (Информационные технологии)»
  
===Aztec===
+
===PPBB (Portable Parallel branch-and-bound library)===
* [http://www.cs.sandia.gov/CRF/aztec1.html Официальный сайт]
+
* [http://www2.cs.uni-paderborn.de/fachbereich/AG/monien/SOFTWARE/PPBB/ppbblib.html Официальный сайт]
Aztec - параллельная библиотека итерационных методов для решения систем линейных уравнений. Позволяет описывать части распределенной матрицы с использованием глобальной адресации.
+
* Написана на С
* Дополнительные ссылки: [http://rsusu1.rnd.runnet.ru/tutor/method/m3/page07.html Раздел методического пособия (РГУ)].
+
* Открытый код
 +
The Portable Parallel Branch-and-Bound Library ( PPBB-Library ) presents an easy way to parallelize sequential Branch-and-Bound algorithms for several architectures. A user of the library, who wants to run his sequential algorithm on a parallel system, needs neither knowledge about the hardware architecture nor the parallelization mechanisms.
  
 +
===PUBB (Parallelization Utility for Branch and Bound algorithms)===
 +
* Написана на С
  
===GROMACS===
+
===PICO (An Object-Oriented Framework for Parallel Branch and Bound)===
 
+
* Написана на С
===HERMES===
 
http://www-hermes.desy.de/software.html
 
 
 
===Multiblock PARTI===
 
http://www.cs.umd.edu/projects/hpsl/compilers/base_mblock.html
 
 
 
===ParSODES===
 
http://www.nhse.org/rib/repositories/hpc-netlib/catalog/Asset/parsodes.html
 
 
 
===Различные параллельные математические библиотеки,  разработанные в NASA/JPL===
 
http://olympic.jpl.nasa.gov/Software/Software_list.html
 
 
 
<li>3D Parallel Multigrid Helmholtz Solver
 
<li>Parallel Incompressible Flow Solver Package
 
<li>3D FFTs Using Slab Decompositions
 
<li>DDLIB Data Distribution Library
 
<li>Parallel Renderer
 
<li>A Library of Partial Global Operations in Parallel Architectures
 
<li>A Parallel Partitioner for Unstructured Grids and Random Particles
 
<li>Matpar: Parallel Matlab-callable Code for Matrix Operations
 
 
 
===QCDMPI===
 
http://murodoh.sci.hiroshima-u.ac.jp/QCDMPI/
 
 
 
===PPBB (Portable Parallel branch-and-bound library)===
 
http://www.upb.de/fachbereich/AG/monien/SOFTWARE/PPBB/ppbblib.html
 
  
===VFleet (Distributed Volume Renderer)===
+
===Bob++===
 +
* [http://bobpp.prism.uvsq.fr/main.html Официальный сайт]
 +
* Написана на С++
  
 +
===Acro===
 +
* [https://software.sandia.gov/trac/acro/wiki Wiki]
 +
Acro supports a variety of optimization capabilities, including: <br />
 +
Linear programming <br />
 +
Mixed-integer linear programming <br />
 +
A rigorous nonlinear global optimization solver <br />
 +
Derivative-free local search <br />
 +
Stochastic global optimization methods: multistart local search, evolutionary algorithms <br />
 +
Parallel branch-and-bound <br />
 +
Bound-constrained derivative-based local optimization <br />
  
 
===ParMETIS===
 
===ParMETIS===
 +
* [http://www.sai.msu.su/sal/C/3/PARMETIS.html Дополнительно]
 
PARMETIS - параллельная версия библиотеки [http://glaros.dtc.umn.edu/gkhome/views/metis/ METIS], включающей ряд алгоритмов над графами (parallel graph partitioning).
 
PARMETIS - параллельная версия библиотеки [http://glaros.dtc.umn.edu/gkhome/views/metis/ METIS], включающей ряд алгоритмов над графами (parallel graph partitioning).
 
Реализована с помощью MPI.
 
Реализована с помощью MPI.
 +
 +
===COIN-OR projects===
 +
* http://www.coin-or.org/projects/
 +
* http://www.gams.com/dd/docs/solvers/coin.pdf
 +
 +
===Математические библиотеки, разработанные в NASA/JPL===
 +
* DDLIB (Data Distribution Library)
 +
* A Library of Partial Global Operations in Parallel Architectures
  
 
==Средства создания и проектирования параллельных программ==
 
==Средства создания и проектирования параллельных программ==
Строка 61: Строка 59:
 
* [http://www.netlib.org/hence/index.html официальный сайт]
 
* [http://www.netlib.org/hence/index.html официальный сайт]
 
* Исследовательский проект
 
* Исследовательский проект
Это графическая среда (UNIX/X-Window), разработанная для помощи в разработке параллельных программ, работающих на сети рабочих станций (в модели PVM). Предназначено для вычислителей, желающих эффективно использовать имеющуюся сеть рабочих станций, не вдаваясь в подробности параллельного программирования.
+
Это графическая среда (UNIX/X-Window), разработанная для помощи в разработке параллельных программ, работающих на сети рабочих станций (в модели PVM). Предназначена для вычислителей, желающих эффективно использовать имеющуюся сеть рабочих станций, не вдаваясь в подробности параллельного программирования.
 
HeNCE включает графические средства построения, компиляции, запуска и анализа HeNCE-программ (программист сам не пишет в терминах PVM). Обеспечивает высокий уровень абстракции для спецификации параллелизма. Программа описывается в виде направленного ациклического графа (DAG), в котором вершины соответствуют процедурам, а дуги - зависимостям (зависимости расставляет пользователь). Включает средства графического конфигурирования гетерогенного PVM-кластера для запуска программы.
 
HeNCE включает графические средства построения, компиляции, запуска и анализа HeNCE-программ (программист сам не пишет в терминах PVM). Обеспечивает высокий уровень абстракции для спецификации параллелизма. Программа описывается в виде направленного ациклического графа (DAG), в котором вершины соответствуют процедурам, а дуги - зависимостям (зависимости расставляет пользователь). Включает средства графического конфигурирования гетерогенного PVM-кластера для запуска программы.
 
* Разработчик: Adam Beguelin, Jack Dongarra, G. A. Geist, Robert Manchek, Keith Moore, Peter Newton, Vaidy Sunderam и др.
 
* Разработчик: Adam Beguelin, Jack Dongarra, G. A. Geist, Robert Manchek, Keith Moore, Peter Newton, Vaidy Sunderam и др.
  
 
===GRADE (A Graphical Parallel Programming Environment)===
 
===GRADE (A Graphical Parallel Programming Environment)===
 +
* [http://www.ercim.eu/publication/Ercim_News/enw36/kacsuk.html]
 
* Исследовательский проект
 
* Исследовательский проект
 +
GRADE is a graphical environment for parallel programming, based on message passing, initiated in 1994 and developed in the frame of European projects in co-operation with many partners from Hungary and abroad.
 
P-GRADE - профессиональная (коммерческая) версия системы. <br />
 
P-GRADE - профессиональная (коммерческая) версия системы. <br />
 
Интегрированный набор средств программирования для разработки приложений в модели передачи сообщений на гетерогенных кластерах. Состоит из 6 средств: <br />
 
Интегрированный набор средств программирования для разработки приложений в модели передачи сообщений на гетерогенных кластерах. Состоит из 6 средств: <br />
Строка 75: Строка 75:
 
DDBG - распределенный отладчик <br />
 
DDBG - распределенный отладчик <br />
 
PROVE - средство визуализации трасс <br />
 
PROVE - средство визуализации трасс <br />
 
===TRAPPER===
 
* Коммерческий продукт
 
Графическая среда программирования, поддерживающая все стадии жизненного цикла программных систем. Содержит компоненты построения параллельного ПО, конфигурирования аппаратных средств, распределения процессов по процессорам (process mapping), графической отладки и мониторинга производительности. 4 основных модуля:
 
The Design Tool. Построение параллельного приложения из отдельных процессов, обменивающихся сообщениями. Модульная структура, иерархическая организация процессов (процесс может состоять из нескольких "подпроцессов"), автоматическая генерация "шаблонов" программ.
 
The Configuration Tool Графическое определение конфигурации виртуальной машины Генерация Make-файлов, отображение процессов на процессоры (Graphical Process Mapping)
 
The Visualization Tool Графическое изображение поведения процессов и взаимодействий (Software Analysis), графическая отладка (позволяет отлавливать дедлоки и другие ошибки распараллеливания)
 
The Performance Tool Позволяет обнаружить критические для производительности секции кода (bottlenecks), а также собирать статистику и отображать в виде диаграмм.
 
Поддерживаются следующие хост-платформы: x86/Linux, PowerPC/AIX, RS6000/AIX, HP/HP-UX, SGI, DEC/OSF1, SUN/Solaris(SunOS) WinNT (планируется). Целевые платформы/системы программирования: транспьютеры/Inmos toolset, Parsytec MultiCluster, сети и MPP/PVM3.3 или MPI 1.1.
 
* Разработчик: немецкая компания GENIAS
 
  
 
===EDPEPPS===
 
===EDPEPPS===
Строка 97: Строка 87:
 
Доступен финальный отчет. EDPEPPS: An Environment for the Design and Performance Evaluation of Portable Parallel Software , July 1997. Final Report. M.J. Zemerly.
 
Доступен финальный отчет. EDPEPPS: An Environment for the Design and Performance Evaluation of Portable Parallel Software , July 1997. Final Report. M.J. Zemerly.
 
* Разработчик: Centre For Parallel Computing at the University of Westminster
 
* Разработчик: Centre For Parallel Computing at the University of Westminster
 
===Reactor===
 
* Коммерческий продукт
 
Reactor - среда разработки распределенных и клиент-серверных приложений.
 
Включает поддержку управления ресурсами, обработку исключительных ситуаций, поддержку нитей (multi-threading), сборку мусора и другие компоненты.
 
Поддерживаемые платформы: Windows NT 3.5/4.0, Windows 95, Solaris 2.x, SunOS 4.1, Linux/ELF, HP-UX, Digital UNIX, SGI IRIX, IBM AIX.
 
* Разработчик: компания Critical Mass.
 
  
 
===DEEP (DEvelopment Environment for Parallel Programming)===
 
===DEEP (DEvelopment Environment for Parallel Programming)===
Строка 139: Строка 122:
 
Visual KAP, Visual KAP for OpenMP - визуальные средства автоматического распараллеливания Fortran-программ.
 
Visual KAP, Visual KAP for OpenMP - визуальные средства автоматического распараллеливания Fortran-программ.
 
* Разработчик: компания Kuck & Associates.
 
* Разработчик: компания Kuck & Associates.
 
===PIPS===
 
* Исследовательский проект
 
* Распространяется бесплатно
 
* Доступны исходные тексты, а также откомпилированные двоичные файлы для платформ Solaris/SunOS, AIX, Linux
 
PIPS Workbench - среда автоматического анализа и преобразования вычислительных Fortran-программ, с возможностью генерации OpenMP-директив, или программ в модели передачи сообщений (MPI/PVM).
 
  
 
===VAST/Parallel===
 
===VAST/Parallel===
Строка 150: Строка 127:
 
Набор программных продуктов для автоматического распараллеливания Fortran/C-программ для SMP-платформ. Есть возможность генерации OpenMP-кода (VAST/toOpenMP).
 
Набор программных продуктов для автоматического распараллеливания Fortran/C-программ для SMP-платформ. Есть возможность генерации OpenMP-кода (VAST/toOpenMP).
 
* Разработчик: компания Pacific-Sierra Research.
 
* Разработчик: компания Pacific-Sierra Research.
 +
 +
== Полезные сылки ==
 +
<li> I. Dorta, C. León, C. Rodríguez and A. Rojasa. MPI and OpenMP implementations of branch-and-bound skeletons.

Текущая версия на 22:22, 17 октября 2010

Библиотеки

ParaLib

Библиотека ParaLib включает в свой состав процедуры для параллельного решения ряда типовых задач вычислительной математики на многопроцессорных вычислительных системах с распределенной памятью (кластерах) (сортировка данных, умножение матриц, задачи обработки графов (алгоритмы Прима и Дейкстры)).

  • Разработчик: Нижегородский государственный университет им. Н.И Лобачевского, факультет вычислительной математики кибернетики ННГУ, учебно-исследовательская лаборатория «Математические и программные технологии для современных компьютерных систем (Информационные технологии)»

PPBB (Portable Parallel branch-and-bound library)

The Portable Parallel Branch-and-Bound Library ( PPBB-Library ) presents an easy way to parallelize sequential Branch-and-Bound algorithms for several architectures. A user of the library, who wants to run his sequential algorithm on a parallel system, needs neither knowledge about the hardware architecture nor the parallelization mechanisms.

PUBB (Parallelization Utility for Branch and Bound algorithms)

  • Написана на С

PICO (An Object-Oriented Framework for Parallel Branch and Bound)

  • Написана на С

Bob++

Acro

Acro supports a variety of optimization capabilities, including:
Linear programming
Mixed-integer linear programming
A rigorous nonlinear global optimization solver
Derivative-free local search
Stochastic global optimization methods: multistart local search, evolutionary algorithms
Parallel branch-and-bound
Bound-constrained derivative-based local optimization

ParMETIS

PARMETIS - параллельная версия библиотеки METIS, включающей ряд алгоритмов над графами (parallel graph partitioning). Реализована с помощью MPI.

COIN-OR projects

Математические библиотеки, разработанные в NASA/JPL

  • DDLIB (Data Distribution Library)
  • A Library of Partial Global Operations in Parallel Architectures

Средства создания и проектирования параллельных программ

Интегрированные среды прототипирования, разработки и отладки параллельных программ.

CODE

CODE - графическая система создания параллельных программ. Параллельная программа представляется в виде графа, вершинами которого являются последовательные участки, а дуги соответствуют пересылкам данных. Последовательные участки могут быть написаны на любом языке, для пересылок используется PVM или MPI.

  • Разработчик: университет в шт. Техас.

HeNCE (HEterogeneous Network Computing Environment)

Это графическая среда (UNIX/X-Window), разработанная для помощи в разработке параллельных программ, работающих на сети рабочих станций (в модели PVM). Предназначена для вычислителей, желающих эффективно использовать имеющуюся сеть рабочих станций, не вдаваясь в подробности параллельного программирования. HeNCE включает графические средства построения, компиляции, запуска и анализа HeNCE-программ (программист сам не пишет в терминах PVM). Обеспечивает высокий уровень абстракции для спецификации параллелизма. Программа описывается в виде направленного ациклического графа (DAG), в котором вершины соответствуют процедурам, а дуги - зависимостям (зависимости расставляет пользователь). Включает средства графического конфигурирования гетерогенного PVM-кластера для запуска программы.

  • Разработчик: Adam Beguelin, Jack Dongarra, G. A. Geist, Robert Manchek, Keith Moore, Peter Newton, Vaidy Sunderam и др.

GRADE (A Graphical Parallel Programming Environment)

  • [1]
  • Исследовательский проект

GRADE is a graphical environment for parallel programming, based on message passing, initiated in 1994 and developed in the frame of European projects in co-operation with many partners from Hungary and abroad. P-GRADE - профессиональная (коммерческая) версия системы.
Интегрированный набор средств программирования для разработки приложений в модели передачи сообщений на гетерогенных кластерах. Состоит из 6 средств:
GRAPNEL - графический язык параллельного программирования
GPED - графический редактор для построения GRAPNEL-программ
GRP2C - препроцессор для генерации программ на PVM/C
Tape/PVM - средство генерации трасс
DDBG - распределенный отладчик
PROVE - средство визуализации трасс

EDPEPPS

Интегрированная среда для обеспечения быстрого, эффективного и гибкого проектирования переносимых параллельных программ. В EDPEPPS входят 3 основных средства: Графическое средство конфигурирования (configuration tool) для быстрого прототипирования. Средство моделирования (simulation tool), основанное на виртуальной машине исполняющей "скелетные" параллельные программы; генерирует данные о поведении и предполагаемой производительности программы. Средство визуализации (visualisation tool) для изображения интересующих пользователя характеристик, исходя из данных, полученных при моделировании. Представляет собой расширение существующих средств визуализации трасс, таких как Gecko и Paragraph. Схема работы пользователя: Прототирование --> моделирование --> визуализация. Доступен финальный отчет. EDPEPPS: An Environment for the Design and Performance Evaluation of Portable Parallel Software , July 1997. Final Report. M.J. Zemerly.

  • Разработчик: Centre For Parallel Computing at the University of Westminster

DEEP (DEvelopment Environment for Parallel Programming)

  • официальный сайт
  • Коммерческий продукт
  • Модели программирования: общая память (автоматическое распараллеливание циклов или OpenMP), параллелизм по данным (HPF, Data Parallel C), передача сообщений (MPI).

DEEP - интегрированная среда для параллельного программирования. Обеспечивает графический интерфейс, который связывает средства анализа производительности и отладки с исходным кодом программы. Помогает понять структуру и поведение параллельной программы. Подддерживаются языки Fortran (77, 90, 95) и C (а также смешанные программы на Фортране и Си). Платформы: UNIX и Windows NT.

  • Разработчик: компания Pacific-Sierra Research.

Converse

Converse - среда (framework) для поддержки много-языкового параллельного программирования (взаимодействие модулей, написанных на разных языках). Поддерживаются парадигмы обмена сообщениями, объектно-ориентированного программирования, многопоточности. Поддерживаемые платформы: IBM SP, Cray T3E, Origin2000, Exemplar, сети рабочих станций (на базе HP-UX 10, Solaris/SunOS, RS/6000, SGI IRIX, Linux/x86). Доступны двоичные файлы для всех поддерживаемых платформ.

  • Разработчик: Parallel Programming Laboratory (PPL), University of Illinois at Urbana-Champaign.

Средства автоматического распараллеливания

Средства распознавания параллелизма в алгоритмах, средства автоматического и полуавтоматического распаралелливания последовательных программ:

BERT 77

  • Коммерческий продукт
  • Бесплатно доступна LITE-версия

BERT 77 - средство автоматического распараллеливания Fortran-программ, с генерацией параллельного кода в модели обмена сообщениями (PVM или MPI).

  • Разработчик: компания Paralogic.

FORGExplorer

  • Коммерческий продукт

FORGExplorer SMP, FORGExplorer DMP - средства распараллеливания Fortran-программ для SMP и MPP-платформ, работающие на основе базы данных FORGExplorer.

  • Разработчик: компания Applied Parallel Research.

KAP

  • Коммерческий продукт

KAP (Kuck Accelerator Package) - оптимизирующий препроцессор Fortran/C-программ с обнаружением параллелизма. Visual KAP, Visual KAP for OpenMP - визуальные средства автоматического распараллеливания Fortran-программ.

  • Разработчик: компания Kuck & Associates.

VAST/Parallel

  • Коммерческий продукт

Набор программных продуктов для автоматического распараллеливания Fortran/C-программ для SMP-платформ. Есть возможность генерации OpenMP-кода (VAST/toOpenMP).

  • Разработчик: компания Pacific-Sierra Research.

Полезные сылки

  • I. Dorta, C. León, C. Rodríguez and A. Rojasa. MPI and OpenMP implementations of branch-and-bound skeletons.