초록 ▼

본 연구과제에서는 트랜스퓨터 기반의 병렬컴퓨터 시스템 상에서분산공유메모리 (DSM:Distributed Shared Memory)환경을 구현하였다. 본 연구에서 개발한 툴을 T-PA (Transputer-based Parallel Algorithmer) 라고 이름을 지었다. T-PA를 사용하면은 분산 메모리 병렬 컴퓨터인 트랜스퓨터 시스템에서 공유 메모리 프로그래밍이 가능해진다. 공유 메모리 방식으로 병렬 프로그램을 작성할 경우에는 프로세서간의데이타 교환을 위한 메세지 전달에 신경 안 쓰고 PRA

본 연구과제에서는 트랜스퓨터 기반의 병렬컴퓨터 시스템 상에서분산공유메모리 (DSM:Distributed Shared Memory)환경을 구현하였다. 본 연구에서 개발한 툴을 T-PA (Transputer-based Parallel Algorithmer) 라고 이름을 지었다. T-PA를 사용하면은 분산 메모리 병렬 컴퓨터인 트랜스퓨터 시스템에서 공유 메모리 프로그래밍이 가능해진다. 공유 메모리 방식으로 병렬 프로그램을 작성할 경우에는 프로세서간의데이타 교환을 위한 메세지 전달에 신경 안 쓰고 PRAM (Parallel Random AccessMemory)모델에서 작성한 알고리듬을 그대로 적용할 수 있으므로 프로그래밍이 간편해 진다. 병렬 컴퓨터 사용의 확산을 막는 가장 큰 요소가 병렬 프로그래밍의 어려움이므로T-PA와 같은 툴의 개발이 시급한 시점이다.T-PA는 다음과 같이 동작한다. T-PA는 사용자 수준 Clibrary로 구현이 되었으며데이타를 공유하기 위해서는 공유읽기 (Shared Read) 함수 혹은 공유쓰기 (Shared Write)함수를 사용하게 된다. 전체 병렬 프로그램은 C 언어를 사용하여서 프로그래밍 할 수 있으며 데이타 공유 단위는 프로그램의 변수 (스칼라, 어레이, 또는 레코드) 단위이다.T-PA 에서는 분산 모니터 (Distributed Monitor) 방식으로 공유 변수를 관리하므로 데이타관리의 병목 현상을 줄일 수 있었다. 프로그램의 효율적인 실행을 위해서 MRSW(multiple-reader single-writer)프로토콜을 사용한다. 한 데이타의 복사본이 여러개 존재할수 있으므로 메모리 일관성 문 제를 해결해야 하여 T-PA 에서는 이 문제의 해결을 위해서 동기화 함수를 사용하는 Weak Consistency 방법을 채택했다. T-PA의 성능 및 사용의 어려움 정도를 파악하기 위해 행렬 곱셈, 합병정렬 및 최단경로 알고리듬을 프로그래밍하고 실행하였다. 본 보고서에서 T-PA프로그램의 작성예와 병렬 프로그램을 수행했을때의 지연시간과 스피드업을 보였다. 특히, 합병정렬과 행렬곱셈에서는 최적에 가까운 스피드업을 얻은 것을 볼 수 있다.

Abstract ▼

In this project, a DSM (distributed shared memory) environmentwas implemented on top of a trans puter-based distributed-memory parallel computer.Named T-PA (Transputer-based Parallel Algorithmer), this tool makes it possible towrite shared memory programs for a transputer system with a physi

In this project, a DSM (distributed shared memory) environmentwas implemented on top of a trans puter-based distributed-memory parallel computer.Named T-PA (Transputer-based Parallel Algorithmer), this tool makes it possible towrite shared memory programs for a transputer system with a physically distributedmemory. With shared memory programming, the user does not have to worry aboutthe message passing required to exchange data - he can directly implement algorithmswritten in the PRAM (parallel random access memory) model, thus greatly simplifyingthe programming task. Since the difficulty of programming parallel computers is oneof the biggest deterrents to their wide-spread use, the development of tools such asT-PA is essential.T-PA works in the following manner. T-PA is implemented as a user-level Clibrary and uses Shared Read (SR) and Shared Write (SW) function calls to share data.The user can write his parallel program in C using the T-PA library, and data isshared at the level of program variables (scalar, array, or record). T-PA uses adistributed monitor method for the management of shared data, and thus gets aroundthe bottleneck problem of a centralized monitor method. For effective programexecution, the MRSW (multiple-reader single-writer) protocol is used. Since multiplecopies of a single data item can exist, the momory consistency problem must beaddressed. T-PA uses a Weak Consistency method based on synchronizationprimitives to solve this problem. In order to evaluate the performance and ease ofuse of T-PA, matrix multiplication, merge sort, and shortest path algorithms wereprogrammed. This reseash report shows examples of T-PA parallel programs, theirexecution times, and speedup figures. In particular, it is noted that the matrixmultiplication and merge sort programs achieve nearly linear speedup.

목차 Contents

• 목차...5
• 1. 연구배경...6
• 2. 분산공유메모리 환경의 구현...7
• 2.1. 구현 환경...7
• 2.2. 구조...7
• 2.3. 일관성 전략...9
• 2.4. 구현 노트...10
• 3. T-PA 의 결과...12
• 3.1. 테스트 환경...12
• 3.2. 통신 지연 시간...12
• 3.3. 병렬프로그램의 스피드업...13
• 4. 결론...14
• 5. 인용문헌 (References)...15