Распределенная очередь без использования блокировок в модели удаленного доступа к памяти

Бураченко, Александр Викторович; Пазников, Алексей Александрович; Державин, Денис Павлович

Распределенная очередь без использования блокировок в модели удаленного доступа к памяти

Бураченко, Александр Викторович, Пазников, Алексей Александрович, Державин, Денис Павлович

Дата публикации: 2023

Дата публикации в реестре: 2023-12-05T16:07:35Z

Аннотация:

При разработке программного обеспечения для распределенных вычислительных систем в стандарте MPI наравне с моделью передачи сообщений (message-passing) используется модель удаленного доступа к памяти (remote memory access, MPI RMA, RMA). Модель во многих случаях позволяет повысить эффективность и упростить разработку параллельных программ. В рамках RMA имеют место задачи синхронизации параллельных процессов и потоков при обеспечении доступа к разделяемым (распределенным) структурам данных. В системах с общей памятью для аналогичной задачи активно используется неблокирующая синхронизация (non-blocking), гарантирующая прогресс выполнения операций (lock-free, wait-free, obstruction-free). При таком подходе задержка выполнения операций одним процессом не останавливает выполнения остальных процессов. Мы предполагаем, что такой подход может быть эффективным и при построении распределенных структур данных в модели RMA. Нами рассматривается идея построения неблокируемых распределенных структур данных в RMA на примере очереди, описаны построенные алгоритмы для выполнения основных операций, исследуется эффективность структуры данных, приведено экспериментальное сравнение с блокируемыми аналогами.

Ключевые слова:
распределенные вычислительные системы, удаленный доступ к памяти, MPI, стандарт интерфейса передачи сообщений, неблокирующие структуры данных

Тип: статьи в журналах

Источник: Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. 2023. № 62. С. 13-24