2. BACKGROUNDMPI is one of the most

2. BACKGROUND
MPI is one of the most popular programming models for
writing parallel applications for HPC clusters. The MPI
standard defines a large set of primitives that programmers
can employ to implement communication and coordination
among processes. This set of primitives includes point-topoint,
collective, and one-sided communication, which employ
standard and user-defined data types; logical management
of communication peers using task groupings, communicators,
and topology; and dynamic process creation
and management. MPI also provides interfaces for inserting
tools for profiling the execution behavior of programs that
use MPI. The standard defines only the functionality and behavior
of communication, not the implementation. Libraries
based on the MPI standard may vary considerably in their
implementations of the functions defined by the standard.
Implementations of MPI libraries are closely tied to the
underlying network architectures and characteristics of the
target HPC systems. MPI library developers and the system
administrators for the clusters on which such libraries
are installed try to provide applications with the best communication
performance on a given interconnection network,
mostly through selection of default MPI parameters. Given
the diversity of application communication patterns and the
complexity of modern HPC system architectures, it is impossible
for default parameters to be optimum for all circumstances.
And, many users lack the knowledge to choose
the best parameters for their applications.
To optimize the MPI performance of an application, MPI
libraries provide different ways to profile its execution, the
most common being the PMPI interface. This interface encapsulates
each MPI routine and provides hooks for tools to
execute any task before and after the execution of the routine.
For example, it enables tools to identify the arguments
passed by the application to any MPI routine. In addition,
the MPI_T interface provides query functions to detect variables
and their values inside the MPI library. These variables
are split into two classes: control variables and performance
variables. MPI_T control variables are used to report
the current settings of the employed MPI library. Similar to
hardware performance counters in modern processors, MPI_T
performance variables are incremented each time an event
occurs during the execution of an MPI program. For example,
they count the number of times buffer memory allocation,
message sent, and message received occur. The MPI_T
variables are not defined by the MPI standard; each library
provides its own set of variables. Tables 1 and 2 present
examples of the variables available in MVAPICH2.
To facilitate the understanding of complex HPC system
Name Value
MPIR_CVAR_MEMDUMP 1
MPIR_CVAR_ASYNC_PROGRESS 0
MPIR_CVAR_DEFAULT_THREAD_LEVEL “z”
MPIR_CVAR_DEBUG_HOLD 0
MPIR_CVAR_SUPPRESS_ABORT_MESSAGE 0
MPIR_CVAR_PROCTABLE_SIZE 64
MPIR_CVAR_SCATTER_INTER_SHORT_MSG_SIZE 2048
Table 1: Example of MVAPICH2 control variables.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

2. BACKGROUNDMPI is one of the most popular programming models forwriting parallel applications for HPC clusters. The MPIstandard defines a large set of primitives that programmerscan employ to implement communication and coordinationamong processes. This set of primitives includes point-topoint,collective, and one-sided communication, which employstandard and user-defined data types; logical managementof communication peers using task groupings, communicators,and topology; and dynamic process creationand management. MPI also provides interfaces for insertingtools for profiling the execution behavior of programs thatuse MPI. The standard defines only the functionality and behaviorof communication, not the implementation. Librariesbased on the MPI standard may vary considerably in theirimplementations of the functions defined by the standard.Implementations of MPI libraries are closely tied to theunderlying network architectures and characteristics of thetarget HPC systems. MPI library developers and the systemadministrators for the clusters on which such librariesare installed try to provide applications with the best communicationperformance on a given interconnection network,mostly through selection of default MPI parameters. Giventhe diversity of application communication patterns and thecomplexity of modern HPC system architectures, it is impossiblefor default parameters to be optimum for all circumstances.And, many users lack the knowledge to choosethe best parameters for their applications.To optimize the MPI performance of an application, MPIlibraries provide different ways to profile its execution, themost common being the PMPI interface. This interface encapsulateseach MPI routine and provides hooks for tools toexecute any task before and after the execution of the routine.For example, it enables tools to identify the argumentspassed by the application to any MPI routine. In addition,the MPI_T interface provides query functions to detect variablesand their values inside the MPI library. These variablesare split into two classes: control variables and performancevariables. MPI_T control variables are used to reportthe current settings of the employed MPI library. Similar tohardware performance counters in modern processors, MPI_Tperformance variables are incremented each time an eventoccurs during the execution of an MPI program. For example,they count the number of times buffer memory allocation,message sent, and message received occur. The MPI_Tvariables are not defined by the MPI standard; each libraryprovides its own set of variables. Tables 1 and 2 presentexamples of the variables available in MVAPICH2.To facilitate the understanding of complex HPC systemName ValueMPIR_CVAR_MEMDUMP 1MPIR_CVAR_ASYNC_PROGRESS 0MPIR_CVAR_DEFAULT_THREAD_LEVEL “z”MPIR_CVAR_DEBUG_HOLD 0MPIR_CVAR_SUPPRESS_ABORT_MESSAGE 0MPIR_CVAR_PROCTABLE_SIZE 64MPIR_CVAR_SCATTER_INTER_SHORT_MSG_SIZE 2048ตารางที่ 1: ตัวอย่างตัวแปรควบคุม MVAPICH2

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

2. ภูมิหลัง
MPI เป็นหนึ่งในความนิยมมากที่สุดรูปแบบการเขียนโปรแกรมสำหรับ
การเขียนโปรแกรมประยุกต์แบบขนานสำหรับคลัสเตอร์ HPC ดัชนีผลผลิต
มาตรฐานกำหนดชุดใหญ่ของวิทยาการที่โปรแกรมเมอร์
สามารถใช้ในการดำเนินการการสื่อสารและการประสานงาน
ในหมู่กระบวนการ ชุดของวิทยาการซึ่งรวมถึงจุด topoint,
ส่วนรวมและการสื่อสารด้านเดียวซึ่งจ้าง
มาตรฐานที่ผู้ใช้กำหนดชนิดข้อมูล; การจัดการเชิงตรรกะ
ของคนรอบข้างการสื่อสารโดยใช้การจัดกลุ่มงานสื่อสาร
และ topology; และการสร้างกระบวนการแบบไดนามิก
และการจัดการ MPI นอกจากนี้ยังมีอินเตอร์เฟซสำหรับการใส่
เครื่องมือสำหรับโปรไฟล์พฤติกรรมการทำงานของโปรแกรมที่
ใช้ MPI มาตรฐานกำหนดเพียงการทำงานและพฤติกรรม
ในการสื่อสารไม่ได้ดำเนินการ ห้องสมุด
บนพื้นฐานของมาตรฐาน MPI อาจแตกต่างกันอย่างมากในของพวกเขา
การใช้งานฟังก์ชั่นที่กำหนดโดยมาตรฐาน.
การใช้งานของห้องสมุด MPI จะเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับ
สถาปัตยกรรมเครือข่ายพื้นฐานและลักษณะของ
ระบบ HPC เป้าหมาย MPI พัฒนาห้องสมุดและระบบ
ผู้ดูแลระบบสำหรับกลุ่มที่ห้องสมุดดังกล่าว
มีการติดตั้งพยายามที่จะให้การใช้งานที่มีการสื่อสารที่ดีที่สุดสำหรับ
ประสิทธิภาพการทำงานบนเครือข่ายเชื่อมต่อโครงข่ายที่กำหนด
ส่วนใหญ่ผ่านการคัดเลือกของพารามิเตอร์ MPI เริ่มต้น ได้รับ
ความหลากหลายของรูปแบบการสื่อสารและการประยุกต์ใช้ที่
ซับซ้อนของสถาปัตยกรรมระบบ HPC สมัยใหม่ก็เป็นไปไม่ได้
สำหรับพารามิเตอร์เริ่มต้นที่จะเป็นที่เหมาะสมสำหรับทุกสถานการณ์.
และผู้ใช้จำนวนมากขาดความรู้ในการเลือก
พารามิเตอร์ที่ดีที่สุดสำหรับการใช้งานของพวกเขา.
เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการปฏิบัติงาน MPI ของโปรแกรม MPI
ห้องสมุดให้วิธีการที่แตกต่างกันที่รายละเอียดการดำเนินการที่
พบมากที่สุดเป็นอินเตอร์เฟซ PMPI อินเตอร์เฟซนี้สุนทรีย์
ในแต่ละประจำ MPI และให้ตะขอสำหรับเครื่องมือในการ
ดำเนินงานใด ๆ ก่อนและหลังการดำเนินการของกิจวัตรประจำวันได้.
ยกตัวอย่างเช่นมันช่วยให้เครื่องมือในการระบุข้อโต้แย้ง
ที่เดินผ่านไปประยุกต์ใช้ในการใด ๆ ประจำ MPI นอกจากนี้
อินเตอร์เฟซ MPI_T ให้ฟังก์ชั่แบบสอบถามเพื่อตรวจสอบตัวแปร
และค่านิยมของพวกเขาภายในห้องสมุด MPI ตัวแปรเหล่านี้
จะแบ่งออกเป็นสองชั้น: ตัวแปรในการควบคุมและประสิทธิภาพการทำงาน
ตัวแปร MPI_T ตัวแปรในการควบคุมจะใช้ในการรายงาน
การตั้งค่าปัจจุบันของไลบรารี MPI ลูกจ้าง คล้ายกับ
เคาน์เตอร์ประสิทธิภาพของฮาร์ดแวร์ในการประมวลผลที่ทันสมัย ​​MPI_T
ตัวแปรผลการดำเนินงานจะเพิ่มขึ้นทุกครั้งที่มีเหตุการณ์
เกิดขึ้นในระหว่างการดำเนินการของโปรแกรม MPI ยกตัวอย่างเช่น
พวกเขานับจำนวนครั้งที่ buffer จัดสรรหน่วยความจำ
ข้อความที่ส่งและข้อความที่ได้รับเกิดขึ้น MPI_T
ตัวแปรยังไม่ได้กำหนดโดยมาตรฐาน MPI; ห้องสมุดแต่ละแห่ง
มีชุดของตัวเองของตัวแปร ตารางที่ 1 และ 2 ในปัจจุบัน
. ตัวอย่างของตัวแปรที่มีอยู่ใน MVAPICH2
เพื่ออำนวยความสะดวกความเข้าใจในระบบ HPC ที่ซับซ้อน
ค่าชื่อ
MPIR_CVAR_MEMDUMP 1
MPIR_CVAR_ASYNC_PROGRESS 0
MPIR_CVAR_DEFAULT_THREAD_LEVEL "Z"
MPIR_CVAR_DEBUG_HOLD 0
MPIR_CVAR_SUPPRESS_ABORT_MESSAGE 0
MPIR_CVAR_PROCTABLE_SIZE 64
MPIR_CVAR_SCATTER_INTER_SHORT_MSG_SIZE 2,048
ตารางที่ 1: ตัวอย่างของตัวแปรควบคุม MVAPICH2

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

2 . พื้นหลังยังคงเป็นหนึ่งในรูปแบบการเขียนโปรแกรมที่นิยมมากที่สุดสำหรับเขียนโปรแกรมแบบขนานสำหรับคลัสเตอร์ HPC . บุคลิกภาพมาตรฐานกำหนดชุดใหญ่ของ primitives ที่โปรแกรมเมอร์สามารถใช้ในการใช้ในการสื่อสารและประสานงานระหว่างกระบวนการ ชุดนี้รวมถึงจุด topoint primitives ,ร่วมกัน , และการสื่อสารด้านเดียว ซึ่งใช้มาตรฐานและผู้ใช้กำหนดประเภทข้อมูล การจัดการเชิงตรรกะเพื่อนของการสื่อสารโดยใช้กลุ่มงานสื่อสารและ แบบ และการสร้างกระบวนการแบบไดนามิกและการจัดการ MPI ยังให้อินเตอร์เฟซสำหรับการแทรกเครื่องมือสำหรับการวางแผนการพฤติกรรมของโปรแกรมที่ใช้ MPI . มาตรฐานการทำงานและพฤติกรรมที่กำหนดเท่านั้นของการสื่อสารที่ไม่ใช้งาน ห้องสมุดตามมาตรฐาน PCI อาจแตกต่างกันมากในพวกเขาการใช้ฟังก์ชันที่กำหนดโดยมาตรฐานการดำเนินงานของห้องสมุด MPI จะเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดเพื่อต้นแบบเครือข่ายสถาปัตยกรรมและลักษณะของระบบ HPC เป้าหมาย สำหรับนักพัฒนาระบบห้องสมุดและผู้บริหารกลุ่มที่ห้องสมุดเช่นการติดตั้ง ลองให้ใช้งานกับการสื่อสารที่ดีที่สุดการปฏิบัติงานบนเครือข่ายให้เชื่อมต่อโครงข่ายส่วนใหญ่ผ่านการเลือกพารามิเตอร์ของหน้าเริ่มต้น ให้ความหลากหลายของโปรแกรมและรูปแบบการสื่อสารความซับซ้อนของสถาปัตยกรรมระบบ HPC ที่ทันสมัย มันเป็นไปไม่ได้สำหรับค่าพารามิเตอร์ให้เหมาะสมสำหรับทุกสถานการณ์และผู้ใช้หลายคนขาดความรู้ในการเลือกพารามิเตอร์ดีที่สุดสำหรับการใช้งานของพวกเขาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของดัชนี MPI โปรแกรมห้องสมุดมีวิธีการต่าง ๆ รายละเอียดการปฏิบัติของตนได้ที่พบมากที่สุดเป็น pmpi อินเตอร์เฟซ อินเตอร์เฟซนี้ห่อหุ้มแต่ละประเทศตามปกติ และมีตะขอสำหรับเครื่องมือรันงานใดก่อนและหลังการปฏิบัติหน้าที่ตัวอย่างเช่นจะช่วยให้เครื่องมือในการระบุอาร์กิวเมนต์ผ่านการใช้รูทีนใด ๆสำหรับ . นอกจากนี้mpi_t อินเตอร์เฟซที่ให้ฟังก์ชั่นแบบสอบถามเพื่อตรวจสอบตัวแปรและค่าของพวกเขาในหน้าห้องสมุด ตัวแปรเหล่านี้จะแบ่งออกเป็นสองชนชั้น : ตัวแปรควบคุมและประสิทธิภาพตัวแปร ตัวแปร mpi_t ควบคุมใช้รายงานการตั้งค่าปัจจุบันของที่ใช้สำหรับห้องสมุด คล้ายกับเคาน์เตอร์ประสิทธิภาพฮาร์ดแวร์ในโปรเซสเซอร์ที่ทันสมัย mpi_tตัวแปรประสิทธิภาพจะสั่งแต่ละเวลา เหตุการณ์เกิดขึ้นในระหว่างการทำงานของโปรแกรม MPI . ตัวอย่างเช่นพวกเขานับจำนวนครั้ง บัฟเฟอร์หน่วยความจำที่จัดสรรส่ง ข้อความ และข้อความที่ได้รับเกิดขึ้น การ mpi_tตัวแปรที่ไม่ได้กำหนดโดยมาตรฐาน PCI ; แต่ละห้องสมุดมีชุดของตัวเองของตัวแปร ตารางที่ 1 และ 2 ปัจจุบันตัวอย่างของตัวแปรที่มีอยู่ใน mvapich2 .เพื่อให้เข้าใจระบบที่ซับซ้อนของ HPCค่าชื่อmpir_cvar_memdump 1mpir_cvar_async_progress 0mpir_cvar_default_thread_level " Z "mpir_cvar_debug_hold 0mpir_cvar_suppress_abort_message 0mpir_cvar_proctable_size 64mpir_cvar_scatter_inter_short_msg_size 2048ตารางที่ 1 : ตัวอย่างของตัวแปรควบคุม mvapich2 .