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Procesamiento Paralelo en Redes Linux Utilizando MPI
Alumno: Vicente F. Reyes Puerta Director: Jose Antonio Jiménez Millán Julio 2003

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Resumen
El presente documento realiza un estudio de investigación que aborda el procesamiento paralelo en redes de ordenadores. De esta manera se analiza la utilización de los clusters (grupos de ordenadores conectados en red) a modo de computadorvirtual paralelo como plataforma para la ejecución de aplicaciones paralelas. El entorno utilizado para realizar dicho estudio es el sistema operativo Linux, el cual ofrece todas las facilidades de acceso a dispositivos y comunicación necesarias para la ejecución de los algoritmos paralelos. Para la implementación de los algoritmos paralelos desarrollados hemos utilizado la interfaz MPI (“MessagePassing Interface”, Interfaz de Paso de Mensajes). Dicha interfaz es un estándar que define la sintaxis y la semántica de las funciones contenidas en una librería de paso de mensajes diseñada para ser usada en programas que exploten la existencia de múltiples procesadores. De este modo no sólo conseguimos que el desarrollo de los algoritmos sea más claro y sencillo, si no que además logramos que seanportables. El estudio realizado queda dividido en tres partes diferenciadas que coinciden con la estructura del documento. En un principio hacemos un estudio general sobre el procesamiento paralelo, y establecemos una clasificación detallada sobre los distintos tipos de paralelismo existentes en la actualidad. En la segunda parte realizamos un análisis detallado de la interfaz de paso de mensajesMPI, ejemplificando la información ofrecida con diversos algoritmos escritos en C que realizan cómputos paralelos utilizando dicha interfaz. Por último generamos un estudio de los resultados obtenidos en las ejecuciones explicando paso a paso la manera en la que han sido cosechados.

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Índice general
Objetivos Desarrollo
I III

I Sistemas de Procesamiento Paralelo
1. Introducción 1.1.Utilidades del Procesamiento Paralelo . . . . . . . 1.2. Definiciones Básicas . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.1. Características Físicas de la Comunicación 1.2.2. Estándares Relacionados . . . . . . . . . . 1.3. Clasificación Sistemas Paralelos . . . . . . . . . . 1.3.1. Paralelismo Implícito o de Bajo Nivel . . . 1.3.2. Paralelismo Explícito o de Alto Nivel . . . 1.4. Arquitecturas Basadas enParalelismo Implícito . . 1.4.1. Segmentación o pipeline . . . . . . . . . . 1.4.2. Tecnología SWAR . . . . . . . . . . . . . 1.4.3. Procesadores Auxiliares . . . . . . . . . . 1.5. Arquitecturas Basadas en Paralelismo Explícito . . 1.5.1. Multiprocesadores . . . . . . . . . . . . . 1.5.2. Multicomputadores . . . . . . . . . . . . 1.5.3. Procesadores Matriciales . . . . . . . . . 1.5.4.Procesadores Vectoriales . . . . . . . . . . 2. Herramientas Desarrollo Software Paralelo 2.1. Modelos de Interacción entre Procesadores 2.1.1. Paso de Mensajes . . . . . . . . . . 2.1.2. Memoria Compartida . . . . . . . . 2.2. Utilidades de Desarrollo . . . . . . . . . . 2.2.1. PVM . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.2. MPI . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.3. P4 . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.2.4. Express . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.5. Linda . . . . . . . . . . . . . . . . 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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