برنامه نویسی موازی شبکه روی سیستم GPU چندهسته ای شتاب یافته با بهینه سازی

برنامه نویسی موازی­ شبکه روی سیستم GPU چندهسته­ای شتاب­یافته با بهینه­ سازی

چکیده
واضح است که کدگذاری شبکه به عنوان روشی امیدوارکننده برای بهبود بازده شبکه و پهنای باند موجود پدید آمده است. اما، با توجه به پیچیدگی محاسباتی بالا، قابلیت پیاده­سازی کدگذاری شبکه هنوز هم به عنوان یک چالش بر جای مانده است. همچنین، کاربردهای شتاب­یافته با GPU محدود به روش­های سنتی هستند، که در آن GPU بعنوان یک کوپروسسور[1] برای مصرف مجموعه­داده­های انتقالی از CPU استفاده می­شود. بنابراین، یک چارچوب کدگذاری شبکه موازی مهاجم با بهینه­سازی برای GPU سفارشی شده است، که در آن یک گرنیولاریتی[2] مناسب موازی­شدگی برای کدگذاری شبکه ارائه شده است، و GPU نه تنها می­تواند به عنوان مصرف­کننده داده، بلکه تولیدکننده داده­ نیز عمل کند. علاوه بر این، کدگذاری شبکه خطی تصادفی، در GPU فعال شده با CUDA موازی و بهینه­سازی شده است تا به اعتباربخشی روش ارائه شده بپردازد. نتایج عملی [آزمایشگاهی] نشان می­دهد که موازی کردن کدگذاری شبکه در سیستم چندهسته شتاب­یافته با GPU استفاده از روش­های پیشنهادی بسیار موثر است.

کلمات کلیدی: GPU، کدگذاری شبکه، موازی­سازی، CUDA، بهینه­سازی.

1. مقدمه

کدگذاری شبکه، یکپارچه­سازی کدگذاری اطلاعات و مسیریابی شبکه، تکنیکی برای تبادل اطلاعات است، که در آن بسته­های اطلاعاتی قبل از ارسال کدبندی [کدگذاری] می­شوند.

با توجه به مزایایی از قبیل بهبود بازده شبکه، متعادل کردن بارها، کاهش تاخیر انتقال و مصرف انرژی گره، و افزایش استحکام شبکه [1]، کدگذاری شبکه به طور گسترده­ای در ذخیره­سازی فایل­های توزیعی [2] در شبکه­های بی­سیم استفاده شده است [3]. با این حال، واقعیت وجود محیط شبکه غیرقطعی [4]، پیچیدگی محاسباتی بالای کدگذاری شبکه [5] به عملکرد سیستم­های کدگذاری شبکه [5] آسیب می­رساند، لذا قابلیت پیاده­سازی آن هنوز هم یک چالش است. بنابراین، بهینه­سازی کدگذاری شبکه [6] کاربردی است، و بهینه­سازی به نفع کاهش محاسبات و هزینه کدگذاری شبکه از جمله الگوریتم بهبود کدگذاری شبکه [7] و شتاب کدگذاری شبکه مبتنی بر سخت افزار یا معماری [5] [8-9] است.

کدگذاری شبکه شتاب­یافته با معماری GPU به نتایج قابل­توجهی دست یافته است و هنوز هم در حال پیشرفت است. با این حال، کار قبلی برای به حداکثر رساندن مصرف منابع محاسباتی GPU برای بازده سیستم کدگذاری شبکه موازی اختصاص داده شده است اما هنوز هم مطلوب نیست. همچنین، کار کمی بر روی بهینه­سازی سلسله مراتب حافظه برای سیستم کدگذاری شبکه وجود دارد. بنابراین، یک چارچوب کدگذاری موثر شبکه موازی از جمله بهینه­سازی حافظه برای بهبود بهره­برداری علاوه بر مصرف منابع محاسباتی GPU ارائه شده لازم است.

2. معماری و مدل برنامه نویسی CUDA

شکل 1، نمایی کلی از معماری سیستم مشترک متشکل از GPU و CPU را نشان می­دهد، که در آن داده­ها بین CPU و GPU با کانال PCIe مورد تقاضا انتقال می­یابند. معماریGPU شامل تعدادی از مولتی­پروسسورهای مقیاس­پذیر (SMها) است که هر کدام شامل هشت هسته جریان پردازنده (SP) است و هر سه SM تشکیل یک شاخه مولتی پروسسور ریسه­ای (TPC) در NVidia GTX 280، حافظه پنهان[3] ثابت خواندنی، و حافظه پنهان بافت[4] خواندنی است. علاوه بر این، هر SM دارای16KB حافظه داخلی خواندنی و نوشتنی است که وجه مشترک همه SP های 8 بیتی است.

...

خرید فایل

مقاله بررسی بازارهای موازی

مقاله بررسی بازارهای موازی

بخشهایی از متن مقاله:

حاشیه ارزی بازار موازی یکی از قیمت های نسبی مهم در اقتصاد بوده که از وجود بازارهای ارزی نشأت می گیرد. این عامل متغیرهای کلیدی اقتصاد را به طور قابل توجهی تحت تاثیر قرار داده و خود متاثر از آن هاست.

وجود بازارهای دوگانه و چندگانه ارزی در کشورهای در حال توسعه پدیده ای قابل مشاهده و غیرقابل انکار است. وجود چنین رژیم ارزی هرچند اقتصاد را از شوک های برونی در امان قرار داده و برای جلوگیری از تهی شدن ذخایر ارزی کشور پسندیده است، اما اثرات قابل توجهی را بر عملکرد اقتصاد کلان خواهد داشت. در بسیاری از کشورهای در حال توسعه بازارهای موازی ارز از ابعاد قابل توجهی برخوردار هستند و اختلاف قابل توجهی میان نرخ ارز در بازار موازی و بازار رسمی مشاهده می شود. این اختلاف در ادبیات اقتصادی به حاشیه ارزی معروف است.

حاشیه ارزی بازار موازی یکی از قیمت های نسبی مهم در اقتصاد بوده که از وجود بازارهای ارزی نشأت می گیرد. این عامل متغیرهای کلیدی اقتصاد را به طور قابل توجهی تحت تاثیر قرار داده و خود متاثر از آن هاست.

علاوه بر آن حاشیه ارزی یکی از شاخص های مهم از عدم سازگاری میان سیاست های اقتصاد کلان و رژیم های ارزی و تجاری محسوب می شود. تحقیقات نشان می دهد که حاشیه ارزی بالا اثرات زیانباری بر صادرات و رشد اقتصادی داشته و تنها اقتصاد را از شوک های برونی ایزوله می کند. نتایج کمی این تحقیقات حاکی از آن است که افزایش ۱۰ درصدی در حاشیه ارزی، رشد تولید را به میزان چهار درصد کاهش می دهد.

...

نتیجه گیری

نتیجه نهایی این مطالعه دلالت بر قدرت محدود کاهش در ارزش پول داخلی به عنوان یک سیاست در کاهش حاشیه ارزی و یکسان سازی ارز در اقتصاد ایران دارد. اثر این سیاست بر بهبود تراز پرداخت ها نیز محدود بوده و به سرعت اثر آن از بین خواهد رفت. از طرف دیگر نتایج این مطالعه بر اهمیت سیاست های پولی به عنوان یک سیاست مکمل در کنار سیاست های ارزی اشاره داشته و توصیه می کند دولت نیز که در سال های اخیر به دنبال اتخاذ سیاست کاهش در ارزش پول داخلی است این مساله را با دقت مدنظر قرار دهد.

...

خرید فایل

پایان نامه پایگاه داده های موازی

پایان نامه پایگاه داده های موازی

مقدمه

پیشرفت در تکنولوژیهای شبکه و پایگاه داده در دهه های اخیر منجر به ایجاد سیستم های پایگاه داده توزیع شده گشته است .یک سیستم پایگاه داده توزیع شده مجموعه ای از سایتها می باشد که از طریق شبکه به هم متصل شده اند که هر کدام از سایت ها پایگاه داده مخصوص به خود دارد اما می توانند با یکدیگر کار کنند بنابراین هر کاربری در هر سایتی می تواند به همه داده های موجود در شبکه دسترسی داشته باشد درست مانند اینکه همه داده ها در سایت کاربر ذخیره شده است .

دغدغه اصلی سیستم های پایگاه داده توزیع شده قطعه قطعه کردن^[1] و تخصیص^[2] پایگاه داده اصلی می باشد واحد قطعه داده می تواند یک فایل باشد که در این حالت موضوع تخصیص همان تخصیص فایل خواهد بود مشکل تخصیص داده یک مسئله NP-complete می باشد بنابراین نیاز به هیوریستیکهای سریع برای تولید راه حل های موثر می باشد علاوه بر اینها تخصیص بهینه اشیا پایگاه داده به طور شدید بستگی به استراتژی اجرای پرس وجو ^[3] که به وسیله پایگاه داده توزیع شده پیاده سازی شده دارد .

هزینه اصلی در اجرای پرس و جو در سیستمهای پایگاه داده توزیع شده هزینه انتقال داده هنگام انتقال یک رابطه در موقع درخواست پرس و جو از یک سایت و انتقال آن از یک سایت متفاوت می باشد. هدف اصلی الگوریتم های تخصیص داده تعیین نسبت دادن فرگمنتها به سایتهای مختلف برای کمینه کردن هزینه انتقال داده در اجرای^[4] یک مجموعه از پرس و جو ها می باشد که معادل کمینه کردن زمان متوسط اجرای پرس و جو می باشد که اهمیت اصلی در محیط های توزیع شده و پایگاه داده چند رسانه ای دارد.

---

[1] Fragmentation

[2] Allocation

[3] Query

[4] Static

فهرست مطالب

تعریف پایگاه داده ها(Data Base) 1

هدف پایگاه داده ها: 1

تعریف افزونگی.. 2

انواع افزونگی.. 2

مزایاو معایب در ناپایگاهی.. 4

مزایا و معایب در پایگاهی.. 5

معایت.. 5

عناصر محیط سیستم های پایگاهی.. 5

معماری.. 6

مزایای توزیع شده 8

مدلسازی معنایی داده ها 10

نکات مهم مربوط به صفت.. 12

تعداد حالات کاردینالیتی.. 17

مدلسازی معنایی داده ها (ER) : 17

معماری کامپیوترهای موازی.. 19

مدل های برنامه نویسی موازی.. 19

رده بندی کامپیوترهای موازی.. 20

معماری های حافظه اشتراکی.. 20

معماری های حافظه توزیع شده 22

معماری های حافظه توزیع شده اشتراکی.. 23

دستورات وجریان داده ها 24

انواع پیاده سازی نرم افزار 24

پردازنده چند کار ه ی SIMD.. 25

پردازنده چند کاره MISD.. 26

Multiprocessorمالتی پروسسور 27

Multicomputer systemمالتی کامپیوتر. 27

برنامه نویسی موازی : 28

دستور العمل FORALL. 31

گرانولیته ی پردازش ها(Process Granularity) 33

عملگر FORK. 38

دستورالعمل JOIN.. 40

قانون AMDAHL (تأثیرات کد ترتیبی روی سرعت اجرا ) 41

غلبه بر سربار عمل مقداردهی اولیه. 42

خرید فایل

دانلود سیستم پایگاه داده با معماری موازی

دانلود سیستم پایگاه داده با معماری موازی

معماری پایگاه داده موازی به نوعی از معماری گفته می¬شود که در این نوع معماری سعی شده است

که با پیاده سازی روش¬های کار موازی کارایی سیستم را افزایش دهیم پردازش¬های موازی میتواند

در بخش¬های مختلف و وظایف مختلف از قبیل خواندن داده¬ها، تولید فهرست¬ها

و پردازش پرس¬و¬جو¬ها پیاده¬سازی شود همچنین در این نوع سیستم¬ها داده¬ها می¬توانند از لحاظ قرار¬گیری فیزیکی

پایگاه داده با معماری موازی

معماری چند­پردازنده

ساختار معماری حافظه مشترک

معماری کاملا مستقل

معماری دیسک مشترک

معماری سلسله‌مراتبی

تقسیم­بندی بر اساس معماری هیبریدی در پایگاه داده موازی

معماری دستیابی حافظه غیر یکنواخت­

معماری خوشه­ بندی

نگاهی تاریخی به فرایند شکل­گیری پایگاه داده موازی

عمده مزایای پایگاه داده موازی

اجرای پرس و جو­ها در معماری موازی

عمده معایب پایگاه داده موازی

معماری پردازش پرس‌وجو در پایگاه داده موازی

کنترل همزمانی یا همروندی سیستم های پایگاه داده موازی

الف) الگوریتم­های تک­زمانبند­ در پایگاه داده موازی

انواع توازی در سیستم پایگاه داده موازی

تسریع و توسعه در پایگاه داده موازی

خصوصیات فنی سیستم­های پایگاه داده با معماری موازی

خرید فایل

تحقیق در مورد ثبات کنترل پورت موازی

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب *   فرمت فایل :Word ( قابل ویرایش و آماده پرینت )    تعداد صفحه:33        فهرست مطالب   3-21- کنترل یک چاپگر از طریق پورت موازی 1-3-21-چاپ از طریق DOS 2-3-21-چاپ تز طریق بایوس 3-3-21-یک روتین سرویس وقفه int 17h مکان های سخت افزار پورت چاپگر 4-21-ارتباطات کامپیوترهای داخلی روی پورت موازی       ثبات کنترل پورت موازی یک ثبات خروجی است. خواندن این مکان آخرین مقدار نوشته شده به ثبات کنترل، بجزء برای بیت 5 که فقط نوشتنی است، را بر می گرداند. بیت 5 یا بیت مسیر داده، تنها در PS/2 و دیگر سیستم هایی که از پورت موازی دو طرفه پشتیبانی می کنند وجود دارد. اگر شما در این بیت صفر بنویسید، خطوط داده و strobe به عنوان بیت های ورودی هستند، دقیقاً مثل پورت موازی یکطرفه، اگر شما در این بیت 1 بنویسید، خطوط ...

دانلود پیاده سازی و کدنویسی مرتب سازی ادغامی آرایه به صورت موازی با استفاده از MPI به همراه توضیح خط به خط کدها و ویدئو

برنامه نویسی MPI با استفاده از کتابخانه MPI  پیاده سازی مرتب سازی ادغامی یک آرایه n عضوی (آرایه n عنصری) توسط m پردازنده به صورت موازی با استفاده از MPI در زبان برنامه نویسی #C (سی شارپ)  Parallel Merge Sort using MPI MPI =Message Passing Interface مثال: یک آرایه 1000 عنصری داریم که به صورت تصادفی پر شده است، مستر اعداد را بین 10 پردازنده تقسیم می­کند، هر پراسس اعداد مربوط به خود را مرتب نموده و تحویل مستر می­دهد، مستر اعداد مرتب شده نهایی را به ما برمی­گرداند. (Master-Slave MPI) آنچه تحویل داده می شود: 1. کدهای برنامه نویسی به زبان #C با استفاده از کتابخانه MPI قابل اجرا در Microsoft Visual Studio 2010 و بالاتر 2. کتابخانه های مورد نیاز برای اجرای برنامه که نحوه نصب آن ها در داکیومنت توضیح داده شده است. 3. داکیومنت توضیحات با قالبی بسیار زیبا و علمی و فرمت ه ...

الگوریتم فوق موازی برای مثلث بندی درون هسته و برون هسته داده بزرگ در E2 و E3

  Volume 51, 2015, Pages 2613–2622ICCS 2015 International Conference On Computational Science Highly Parallel Algorithm for Large DataIn–Core and Out–Core Triangulation in E2 and E3    AbstractA triangulation of points in E2, or a tetrahedronization of points in E3, is used in many applications. It is not necessary to fulfill the Delaunay criteria in all cases. For large data (more then 5 · 107 points),parallel methods are used for the purpose of decreasingrun–time. A new approach for fast, effective and highly parallel CPU and GPU triangulation, or tetrahedronization, of large data sets in E2 or E3 suitable for in–core and out–core memory processing, is pr ...

تطبیق مدل انتشار اشتراک کارآمد با استفاده از سخت افزار موازی

                    عنوان انگلیسی:  High-Performance Publish-Subscribe Matching Using Parallel Hardware عنوان فارسی: تطبیق مدل انتشار-اشتراک کارآمد با استفاده از سخت افزار موازی     تعداد صفحات مقاله اصلی: 10 صفحه تعداد صفحات ترجمه: 37 صفحه سال انتشار: 2014 مجله   IEEE TRANSACTIONS ON PARALLEL AND DISTRIBUTED SYSTEMS, VOL. 25, NO. 1, JANUARY 2014     Abstract—Matching incoming event notifications against received subscriptions are a fundamental part of every publish-subscribe infrastructure. In the case of content-based systems this is a fairly complex and time consuming task, whose performance impacts thatof the entire system. In the past, several algorithms have been proposed for ...

محاسبه و انتخاب پمپ سیرکولاتور و موازی بستن آنها

محاسبه و انتخاب پمپ سیرکولاتور و موازی بستن آنها ...

نمونه سوالات درس پردازش موازی دکتر صادق زاده

نمونه سوالات درس پردازش موازی دکتر صادق زاده  کارشناسی ارشد رشته مهندسی نرم افزار کامپیوتر به همراه پاسخ  ...