Paralel bilgisayar sistemlerinin performans analizi
Performance analysis of parallel computer systems
Yazar: AHMET ÇELİK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AHMET ÖZMEN
Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Paralel işlem = Parallel processing

Özet:
Paralel sistemler araştırma kurumları, üniversiteler veya yüksek performanslı bilgisayar ihtiyacı olan yerler için ekonomik çözümler sunmaktadır. Paralel sistemlere özellikle, icrası çok uzun süren hesaplama programlarının sonuçlarını elde etmek için ya da zamana karşı hassas olan gerçek zamanlı simülatör uygulamaları için ihtiyaç duyulmaktadır. Bilgisayar performansını artırmaya yönelik kullanılan paralel sistemler, işlemci içinde ya da işlemci dışında yapılabilmektedir. İşlemci içindeki paralellik yazılımsal ve ya donanımsal olarak oluşturulurken bazı sınırlamalarla karşılaşılabilmektedir. İşlemci dışındaki paralellik ise işlemci içindeki sınırlamaları ortadan kaldırmak için geliştirilmiştir. İşlemci dışındaki paralellik, ortak bellekli paralel sistem ve dağıtık bellekli paralel sistem olarak iki sınıfa ayrılmaktadır.Bu çalışmada, dağıtık paralel sistemler irdelenmiş, daha sonra mevcut dağıtık paralel sistemlerden PVM (Parallel Virtual Machine) ve MPI (Message Passing Interface) tanıtılmıştır. Da sonra bu sistemler üzerinde koşturulan örnek programların icra süreçleri, XPVM, XMPI ve Paradyn gibi, gözlemleme araçları tarafından izlenmiş ve paralel sistemlerin analizleri yapılmıştır. PVM ve MPI dağıtık sistemleri, mevcut kişisel bilgisayarlara işletim sistemine ek olarak kolayca kurulabilmektedir. Seri programlar aynı kurulumda sağlanan kütüphane desteği ile paralele dönüştürülebilmektedir. Dağıtık paralel sistemlerin kurulumu kolay olmasına rağmen, programlanması zordur. Çalışmada, bu sistemlerin kurulumu, paralel uygulamaların bu sistemler üzerinde koşturulması ve gözlemleme araçlarıyla izlenmesi, 4 örnekle anlatılmıştır.

Abstract:
Parallel systems provide economical solutions to organizations such as research centers and universities when high performance computer is needed. In particular, parallel systems are needed when high performans computing demands arise for soft real-time simulators. High performance can be obtained either using special high speed single processor or using multiple processors. Achievable high performance is limitted when single processor is used due to physical constraints. However, multiple processor systems do not have such limits in respect to achievable performance. Multiple processor systems can be obtained either with hardware or using a piece of special software. Hardware implementations provide expensive solutions and they are not easy to reconfigure. However, software approaches provide less expensive (almost free) and flexible solutions. In general, parallel computer systems can be classified into two groups: distributed memory and shared memory systems.In this work, performance of distributed memory parallel systems is examined. The parallel systems are implemented using PVM (Parallel Virtual Machine) and MPI (Message Passing Interface). Executing parallel applications are observed using XPVM, XMPI and Paradyn parallel monitoring tools. PVM and MPI can be installed to existing personal computers as an extension to the operating system. Some serial programs can be converted to parallel with provided libraries. Although distributed systems are set up easily, they are difficult to program. This thesis explains and presents examples, how these systems are set up, and how parallel programs can be monitored using the parallel tools when they execute.