Алгоритмы параллельных вычислений и программирование. Бурова И.Г - 60 стр.

UptoLike

Д о к а з а т е л ь с т в о. Используя сведения об имеющихся
функциональных устройствах, укажем в вершинах графа время
выполнения соответствующих операций. Далее заменим все вер-
шины графа линейными цепочками новых вершин, число которых
совпадает со временем выполнения упомянутых операций и постро-
им для полученного графа его каноническую максимальную парал-
лельную форму
*
. Очевидно, что высота этой формы равна макси-
мальному из врем¨ен последовательного выполнения всех операций,
находящихся на различных путях исходного графа .е. высота на
единицу больше длины критического пути графа). На месте каждо-
го яруса поставим соответствующее конвейерное функциональное
устройство. Ясно, что в результате получится набор функциональ-
ных устройств, позволяющий реализовывать алгоритм за указанное
в утверждении время. Теорема доказана.
Замечание. На каждом ярусе вместо конвейерных функцио-
нальных устройств можно использовать простые функциональные
устройства, но в значительно большем количестве (примерно во
столько раз больше, во сколько больше длительность выполнения
операций). Нетрудно видеть, что хотя общее время решения задачи
может уменьшаться при использовании б´ольшего количества функ-
циональных устройств, но тем не менее при заданном наборе типов
функциональных устройств оно ограничено снизу, так что начиная
с некоторого момента дальнейшее увеличение количества функци-
ональных устройств бесполезно; при этом, как правило, не реали-
зуется полная загруженность системы ни при каком наборе функ-
циональных устройств.
Постоянно возникают следующие кардинальные вопросы:
нужно ли создавать специализированные параллельные си-
стемы для решения тех или иных классов задач (для некоторых
таких классов ответ оказывается отрицательным),
что следует делать для увеличения загруженности системы,
как заранее распознавать трудные для распараллеливания
ситуации.
Ответы на подобные вопросы можно получить лишь при рас-
смотрении конкретных ситуаций.
*
Параллельная форма называется канонической, если она результат то-
пологической сортировки графа; в этом случае все пути начинаются на первом
ярусе.
61