Параллельные вычисления. Баканов В.М. - 112 стр.

                                         - 112 -


   В этом случае оптимизация вообще скрыта от проблемного программиста.
Чем больший объем работы внутри программы отводится подпрограммам
такой библиотеки, тем большим будет итоговый выигрыш в скорости ее ра-
боты. Собственно же программа пишется на обычном языке программирова-
ния безо всяких упоминаний о MPI и строится стандартным компилятором;
от программиста требуется лишь указать при компоновке имя соответствую-
щего библиотечного файла и запускать полученный в итоге исполняемый
файл как MPI-программу. Т.о. чем большую часть вычислений удастся пере-
ложить на библиотечные подпрограммы (а они особенно тщательно протес-
тированы, отлажены и оптимизированы), тем более эффективной получится
результирующая программа.
   Наиболее известны библиотеки программ для решения задач матфизики
(матричные операции, численное решение систем дифуравнений и т.п.).
   Напр.,     разработанный      в    Sandia  Laboratories  пакет  AZTEC
(http://www.cs.sandia.gov/CRF/aztec1.html) специализирован на решение с ис-
пользованием многопроцессорных систем линейных алгебраических уравне-
ние (СЛАУ) с разреженными матрицами. AZTEC включает в себя процедуры,
реализующие итерационные методы Крылова:

  •   метод сопряженных градиентов (CG),
  •   обобщенный метод минимальных невязок (GMRES),
  •   квадратичный метод сопряженных градиентов (CGS),
  •   метод квазиминимальных невязок (TFQMR),
  •   метод бисопряженного градиента (BiCGSTAB) со стабилизацией.

  При решении СЛАУ используются как прямой метод LU, так и неполное
LU-разложение в подобластях. Матрица системы может быть как общего ви-
да, так и специального, возникающего при конечно-разностной аппроксима-
ции дифференциальных уравнений в частных производных (PDE - Partial
Differential Equations). Руководство по использованию AZTEC может быть
получено с адреса http://rsusu1.rnd.runnet.ru/ncube/aztec/index.html.
  Библиотека       ScaLAPACK        (Scalable    LAPACK,        http://www.netlib.org/
scalapack/index.html) ориентирована на решение задач линейной алгебры c
матрицами общего вида. ScaLAPAC является расширением известной биб-
лиотеки LAPACK (как считается, наиболее полно отвечающей архитектуре
современных процессоров – напр., библиотечные подпрограммы оптимизи-
рованы для эффективного использования кэш-памяти и т.п.) на многопроцес-
сорную архитектуру.
  Пакет ScaLAPACK фактически является стандартом в программном обес-
печении многопроцессорных систем. В нем почти полностью сохранены со-
став и структура пакета LAPACK и практически не изменились обращения к