Взаимодействие между процессами - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Взаимодействие между процессами, слайд №1

Взаимодействие между процессами, слайд №2

Взаимодействие между процессами, слайд №3

Взаимодействие между процессами, слайд №4

Взаимодействие между процессами, слайд №5

Взаимодействие между процессами, слайд №6

Взаимодействие между процессами, слайд №7

Взаимодействие между процессами, слайд №8

Взаимодействие между процессами, слайд №9

Взаимодействие между процессами, слайд №10

Взаимодействие между процессами, слайд №11

Взаимодействие между процессами, слайд №12

Взаимодействие между процессами, слайд №13

Взаимодействие между процессами, слайд №14

Взаимодействие между процессами, слайд №15

Взаимодействие между процессами, слайд №16

Взаимодействие между процессами, слайд №17

Взаимодействие между процессами, слайд №18

Взаимодействие между процессами, слайд №19

Взаимодействие между процессами, слайд №20

Взаимодействие между процессами, слайд №21

Взаимодействие между процессами, слайд №22

Взаимодействие между процессами, слайд №23

Взаимодействие между процессами, слайд №24

Взаимодействие между процессами, слайд №25

Взаимодействие между процессами, слайд №26

Взаимодействие между процессами, слайд №27

Взаимодействие между процессами, слайд №28

Взаимодействие между процессами, слайд №29

Взаимодействие между процессами, слайд №30

Взаимодействие между процессами, слайд №31

Взаимодействие между процессами, слайд №32

Взаимодействие между процессами, слайд №33

Взаимодействие между процессами, слайд №34

Взаимодействие между процессами, слайд №35

Взаимодействие между процессами, слайд №36

Взаимодействие между процессами, слайд №37

Взаимодействие между процессами, слайд №38

Взаимодействие между процессами, слайд №39

Взаимодействие между процессами, слайд №40

Взаимодействие между процессами, слайд №41

Взаимодействие между процессами, слайд №42

Взаимодействие между процессами, слайд №43

Взаимодействие между процессами, слайд №44

Взаимодействие между процессами, слайд №45

Взаимодействие между процессами, слайд №46

Взаимодействие между процессами, слайд №47

Взаимодействие между процессами, слайд №48

Взаимодействие между процессами, слайд №49

Взаимодействие между процессами, слайд №50

Взаимодействие между процессами, слайд №51

Взаимодействие между процессами, слайд №52

Взаимодействие между процессами, слайд №53

Взаимодействие между процессами, слайд №54

Взаимодействие между процессами, слайд №55

Взаимодействие между процессами, слайд №56

Взаимодействие между процессами, слайд №57

Взаимодействие между процессами, слайд №58

Взаимодействие между процессами, слайд №59

Взаимодействие между процессами, слайд №60

Взаимодействие между процессами, слайд №61

Взаимодействие между процессами, слайд №62

Взаимодействие между процессами, слайд №63

Взаимодействие между процессами, слайд №64

Взаимодействие между процессами, слайд №65

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Взаимодействие между процессами. Доклад-сообщение содержит 65 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Параллельное программирование Взаимодействие между процессами

Слайд 2

Описание слайда:

План лекции Модели вычислителей с общей и разделяемой памятью Реализация вычислений с разделяемой памятью Файлы Пайпы Мэйлслоты Общая память Сокеты

Слайд 3

Описание слайда:

Примеры параллельных вычислений Локальные

Слайд 4

Описание слайда:

Примеры параллельных вычислений Глобальные

Слайд 5

Описание слайда:

Open-source software for volunteer computing Choose projects Download BOINC software Enter an email address and password.

Слайд 6

Описание слайда:

MilkiWay project Milkyway@Home uses the BOINC platform to harness volunteered computing resources, creating a highly accurate three dimensional model of the Milky Way galaxy using data gathered by the Sloan Digital Sky Survey. This project enables research in both astroinformatics and computer science.

Слайд 7

Описание слайда:

Архитектура памяти параллельных вычислителей Две основных модели: С общей памятью С разделяемой памятью

Слайд 8

Описание слайда:

Архитектура памяти параллельных вычислителей 1. Общая память (Shared Memory)

Слайд 9

Описание слайда:

Общая память (1/4) Все процессоры имеют доступ к общей памяти Процессоры работают независимо Исключение hyperthreading Изменение памяти одним из процессоров видят все остальные процессоры

Слайд 10

Описание слайда:

Общая память Uniform Memory Access (2/4) Несколько однотипных процессоров Одинаковое время доступа ко всей памяти для всех процессоров

Слайд 11

Описание слайда:

Общая память Non Uniform Memory Access (3/4) Несколько однотипных процессоров Быстрое время доступа к своей памяти Медленное время доступа к памяти другого процессора

Слайд 12

Описание слайда:

Общая память Достоинства и недостатки (4/4) Достоинства Достаточно простая модель программирования Быстрый и одинаковый доступ к любым данным Недостатки Необходимо использование примитивов синхронизации для корректной работы с общей памятью Слабая масштабируемость (вертикальная) Количество процессоров ограничено Количество памяти ограничено

Слайд 13

Описание слайда:

Архитектура памяти параллельных вычислителей 2. Распределенная память (Distributed Memory)

Слайд 14

Описание слайда:

Распределенная память (1/2) Все процессоры имеют локальную память Полная изоляция данных между процессорами Процессоры работают независимо Требуется канал связи между процессорами Задача программиста – обеспечить передачу необходимых для вычисления данных к процессору

Слайд 15

Описание слайда:

Распределенная память Достоинства и недостатки (2/2) Достоинства Хорошая масштабируемость (горизонтальная) А также отказоустойчивость Быстрый доступ процессора к локальной памяти Пакетная обработка - задача + данные Можно использовать широко распространенные недорогие ресурсы Гиперконвергентные среды Недостатки Более сложная модель программирования Сложный переход от вертикального к горизонтальному масштабированию Пример TravelLine: Sheduler, SQL, хранилище Доступ к данным на удаленном вычислителе – очень длительная операция

Слайд 16

Описание слайда:

Архитектура памяти параллельных вычислителей 3. Гибридная архитектура (Hybrid Distributed-Shared Memory)

Слайд 17

Описание слайда:

Гибридная архитектура (1/2) Современные системы используют оба подхода одновременно Shared memory – ОЗУ + GPU Distributed memory - сеть

Слайд 18

Описание слайда:

Гибридная архитектура Достоинства и недостатки (2/2) Достоинства Те же что и в предыдущих случаях Высокая степень масштабируемости Недостатки Те же что и в предыдущих случаях Высокая сложность

Слайд 19

Описание слайда:

Модели параллельных вычислений Потоки Общая память Распределенная память / Обмен сообщениями Параллельная обработка данных Гибридные архитектуры Single Program/Instruction Multiple Data (SPMD, SIMD) Multiple Program/Instruction Multiple Data (MPMD , MIMD)

Слайд 20

Описание слайда:

Модели параллельных вычислений Общая память (Shared Memory)

Слайд 21

Описание слайда:

Shared memory Именованная область памяти, которая разделяется между несколькими процессами на одном компьютере. Процессы имеют общую память, которую они читают и пишут асинхронно Должны использоваться механизмы синхронизации доступа к памяти

Слайд 22

Описание слайда:

Преимущества Простое использование Быстрый обмен данными между вычислителями Нет необходимости реализации коммуникаций между вычислителями Наиболее распространенная модель вычислений в Web приложениях TravelLine BackEnd TravelLine ChannelManager

Слайд 23

Описание слайда:

Недостатки Сложно не нарушить инкапсуляцию данных отдельных задач Все что можно нарушить будет нарушено Требуются реализация коммуникаций между вычислителями

Слайд 24

Описание слайда:

Реализация Модель может быть реализована как на Shared Memory архитектуре так и на Distributed Memory с использованием дополнительных библиотек или аппаратных реализаций. Проект SHMEM (Symmetric Hierarchical Memory access)

Слайд 25

Описание слайда:

Пример с созданием разделяемого блока памяти hMapFile = CreateFileMapping( INVALID_HANDLE_VALUE, NULL, PAGE_READWRITE, 0, BUF_SIZE, “MyMem”); void* buf = MapViewOfFile(hMapFile, FILE_MAP_ALL_ACCESS, 0, 0, BUF_SIZE); … UnmapViewOfFile(buf); CloseHandle(hMapFile);

Слайд 26

Описание слайда:

Пример с работой с готовым разделяемым блоком памяти hMapFile = OpenFileMapping( FILE_MAP_ALL_ACCESS, FALSE, “MyMem”); А дальше все то же самое …

Слайд 27

Описание слайда:

Модели параллельных вычислений Потоки (Threads)

Слайд 28

Описание слайда:

Потоки Разновидность реализации модели с общей памятью Один тяжелый процесс может иметь несколько легковесных нитей

Слайд 29

Описание слайда:

Реализация Исторически разработчики аппаратного обеспечения разработали разные стандартны параллельной обработки. Позже были разработаны два непохожих стандарта: POSIX Определены стандартном IEEE POSIX 1003.1c в 1995 году только для языка C Изначально были частью Unix систем Реализованы в библиотеках Явный паралеллизм OpenMP Стандарт, разработанный группой крупных компаний Поддержка на уровне компилятора Изначально мультиплатформенный Позволяет гибко менять степень паралеллизма Другие реализация Microsoft Windows Threads

Слайд 30

Описание слайда:

Достоинства и недостатки Наследуют все от модели Shared Memory Более легковесны

Слайд 31

Описание слайда:

Модели параллельных вычислений Распределенная память. Обмен сообщениями. (Distributed Memory. Messaging)

Слайд 32

Описание слайда:

Распределенная память. Разные роли вычислителей Требуется канал коммуникации Обмен при помощи сообщений Как правило есть контроперации send/receive Клиент серверная архитектура К некоторых случаях размытая граница с системами распределенной памяти

Слайд 33

Описание слайда:

Достоинства и недостатки Достоинства Высокая степень инкапсуляции данных Предоставляются через API Высокая степень защищенности данных Географическая удаленность Шифрование канала Недостатки Сложность реализации Ненадежный канал Дублирование сообщений Идемпотентные протоколы Медленный канал Асинхронный UI

Слайд 34

Описание слайда:

Обмен сообщениями 1. Оконные сообщения

Слайд 35

Описание слайда:

Оконные сообщения Серия сообщений WM_USER+I Можно передать два числа по 4 байт или 8 байт в сумме Сообщения WM_COPYDATA Можно передать произвольный массив данных

Слайд 36

Описание слайда:

Оконные сообщения WM_USER+N #define MY_CUSTOM_MESSAGE (WM_USER+1) #define MY_NEXT_CUSTOM_MESSAGE (WM_USER+2) SendMessage - синхронно PostMessage – асинхронно Два параметра lParam - контекст wParam - контекст

Слайд 37

Описание слайда:

Оконные сообщения Не WM_USER+N Допустимо, но не рекомендуется При желании можно управлять другим приложением, как будто им управляет пользователь

Слайд 38

Описание слайда:

Оконные сообщения SendMessage - синхронно PostMessage – асинхронно Два параметра lParam - контекст wParam - контекст

Слайд 39

$Оконные сообщения WM_COPYDATA If (strlen(cmdLine) != 0) { COPYDATASTRUCT cds; cds.cbData = strlen(cmdLine) + 1; cds.lpData = cmdLine;...$

Описание слайда:

Оконные сообщения WM_COPYDATA If (strlen(cmdLine) != 0) { COPYDATASTRUCT cds; cds.cbData = strlen(cmdLine) + 1; cds.lpData = cmdLine; SendMessage(hWnd, WM_COPYDATA, 0, (LPARAM)&cds); }

Слайд 40

Описание слайда:

Преимущества Просто Работает «прямо из коробки»

Слайд 41

Описание слайда:

Недостатки Работает только под Windows Надо искать Handle второго процесса Все работает только на одной машине Отсылка сообщений может подвисать, если процессор загружен и второй процесс сейчас не выполняется

Слайд 42

Описание слайда:

Обмен сообщениями 2. Named Pipes

Слайд 43

Описание слайда:

Pipes “Быстрые файлы”, которые работают по локальной сети У пайпа есть имя Можно одновременно читать и писать Обычно с пайпами работают в потоках

Слайд 44

$Имя pipe-канала Имя удаленного pipe-канала: \\\Pipe\ - IP, DNS, NetBIOS – уникальное имя Имя pipe-канала внутри одного компьютера: \\.\Pipe\$

Описание слайда:

Имя pipe-канала Имя удаленного pipe-канала: \\\Pipe\ - IP, DNS, NetBIOS – уникальное имя Имя pipe-канала внутри одного компьютера: \\.\Pipe\

Слайд 45

Описание слайда:

Pipes API CreateNamedPipe – создать именованный канал ConnectNamedPipe – ждать подключения, подключиться (синхронно или асинхронно) DisconnectNamedPipe – отключиться

Слайд 46

Описание слайда:

Pipes API: обмен сообщениями CreateFile – открыть канал (как файл); ReadFile(Ex) – читать из файла (файл – абстракция); WriteFile(Ex) – записать в файл; TransactNamedPipe – чтение и запись одновременно; PeekNamedPipe – просматривает данные из буфера пайпа без их извлечения;

Слайд 47

Описание слайда:

Преимущества Быстрее файлов Работают по локальной сети Есть если не везде, то много где (в Linux/MacOS X/Windows)

Слайд 48

Описание слайда:

Недостатки Не работают через интернет Нужны потоки (в отличие от оконных сообщений)

Слайд 49

Описание слайда:

Обмен сообщениями 3. Mailslots

Слайд 50

$Mailslots обеспечивают «ненадежную» связь в режиме широковещания; серверы и клиенты ящиков: связь только в одну сторону Имя ящика: \\\Mailslot\ - IP,...$

Описание слайда:

Mailslots обеспечивают «ненадежную» связь в режиме широковещания; серверы и клиенты ящиков: связь только в одну сторону Имя ящика: \\\Mailslot\ - IP, DNS, NetBIOS < имя_ящика> – уникальное имя

Слайд 51

Описание слайда:

Схема взаимодействия через Mailslots

Слайд 52

Описание слайда:

Mailslots API: сервер CreateMailslot – создать ящик; SetMailslotInfo – установить настройки; GetMailslotInfo – получить настройки и статистику; ReadFile – читать данные (используется дескриптор ящика).

Слайд 53

$Mailslots API: клиент CreateFile – открыть ящик \\*\Mailslot\\... \\\Mailslot\\... WriteFile – отправить сообщение; широковещательное – до 424 байт$

Описание слайда:

Mailslots API: клиент CreateFile – открыть ящик \\*\Mailslot\\... \\\Mailslot\\... WriteFile – отправить сообщение; широковещательное – до 424 байт

Слайд 54

Описание слайда:

Преимущества ??

Слайд 55

Описание слайда:

Недостатки Односторонняя передача данных Нет гарантии доставки 424 БАЙТА МАКСИМУМ случайности не случайны (424000) To send messages that are larger than 424 bytes between computers, use named pipes or Windows Sockets instead.

Слайд 56

Описание слайда:

Обмен сообщениями 4. Сокеты

Слайд 57

Описание слайда:

Сокеты Сокет – программный интерфейс сетевого обмена между процессами Прямое соединение IP Порт

Слайд 58

Описание слайда:

Сокеты Синхронные Асинхронные Блокирующие Неблокирующие TCP UDP

Слайд 59

Описание слайда:

Сокет: Сокет: создается; настраивается на заданный режим работы; применяется для организации обмена; ликвидируется.

Слайд 60

Описание слайда:

семейство протоколов семейство протоколов локальный IP-адрес удаленный IP-адрес номер локального порта номер удаленного порта

Слайд 61

Описание слайда:

s = socket(INT AF, INT type, INT protocol), где: s = socket(INT AF, INT type, INT protocol), где: AF (address_family) - набор протоколов (Internet, Unix, Appletalk и т. д.); type - тип коммуникаций (SOCK_STREAM, SOCK_RAW, и SOCK_DGRAM); protocol - код конкретного протокола из указанного набора (заданного AF) (например, IPPROTO_TCP или IPPROTO_UDP).

Слайд 62

Описание слайда:

Схема взаимодействия

Слайд 63

Описание слайда:

Обмен данными write(s, buf, len); read(s, buf, len); send(s, buf, len, flags); recv(s, buf, len, flags), где s — дескриптор сокета, buf — имя массива, подлежащего пересылке (или предназначенного для приема), len — длина этого массива flags - флаги диагностики и управления передачей данных