Wat is een parallelle virtuele machine?

Een parallelle virtuele machine is een softwaretoepassing waarmee meerdere onafhankelijke computers, geografisch verspreid, met elkaar kunnen worden verbonden als een netwerk en hun systeemverwerkingskracht en geheugen kunnen lenen aan één toepassing.

De verschuiving in productiekosten en de populariteit van de thuiscomputer hebben geleid tot een toename van de betaalbaarheid van zeer krachtige computers in de consumentenmarkt. Deze machines zijn onderbenut met hun standaard softwaretoepassingen, waardoor een schat aan verwerkingskracht vrij blijft. Met parallelle virtuele machinesoftware kunnen deze bronnen worden gebundeld en benaderd om grote, complexe wetenschappelijke, medische of industriële problemen op te lossen.

De parallelle virtuele machine werd voor het eerst gemaakt in 1989 bij Oak Ridge National Labs door Al Geist. Op basis van het werk daar werd het project in maart 1991 uitgebreid aan de Universiteit van Tennessee en is sindsdien gestaag gegroeid.

Een parallel virtueel machinesysteem bestaat uit twee delen, de applicatie die op de afzonderlijke machines zit en de bibliotheek met interface-routines. De softwaretoepassing wordt de parallelle virtuele machine-daemon, pvmd3 of pmvd genoemd. Dit kleine programma zit passief totdat het nodig is om een ​​parallelle virtuele machine-applicatie uit te voeren. Wanneer de gebruiker dit type programma wil uitvoeren, moet hij eerst de parallelle virtuele machine starten. Dit geeft hen toegang tot de software op elke andere host.

De routinebibliotheek van de parallelle virtuele machine bevat alle een complete lijst van alle codes die nodig zijn om verschillende taken te coördineren die op verschillende hosts worden uitgevoerd. In deze bibliotheek zijn standaardroutines opgenomen voor het doorgeven van berichten, coördinatie van taken en eventuele wijzigingen in de virtuele machine zelf.

Het kernconcept achter de parallelle virtuele machine is dat elke toepassing verschillende taken heeft die onafhankelijk kunnen worden uitgevoerd. Dit type logica is heel gebruikelijk is complexe wetenschappelijke berekeningen. Er worden twee modellen gebruikt in parallelle virtuele machines; functionele en gegevensparallellismen.

Functionele parallellismen scheiden een applicatie in duidelijk gedefinieerde, onafhankelijke taken. Deze taken worden uitgevoerd op afzonderlijke hostmachines. De parallelle virtuele machine wordt gebruikt om te coördineren op basis van de functies, zoals invoer, oplossing, uitvoer en weergave.

Dataparallellisme of single program multiple data (SPMD) is de meest populaire methode. Bij deze methode zijn alle taken gelijk, maar lost elke host een klein stukje van de grotere puzzel op. Een parallelle virtuele machineomgeving ondersteunt beide methoden, wat belangrijk is omdat het het meest effectief is om deze twee methoden te combineren, afhankelijk van de vereiste berekeningen.

C, C ++ en Fortran zijn de computerprogrammeertalen die worden gebruikt in de parallelle virtuele machine. Deze talen zijn geselecteerd omdat de meeste applicaties die in deze omgeving worden gebruikt, in deze talen zijn gebouwd. De broncode voor parallelle virtuele machinesoftware is overal beschikbaar op internet en is toegankelijk via ftp, www, xnetlib of een automatische e-mail.