Portabilität von Software der linearen Algebra für Distributed Memory Systeme

Bearbeiter: G. Hebermehl, F.-K. Hübner, G. Reinhardt

Kooperation: V. Friedrich (PARSYTEC Eastern Europe Parallele Computer GmbH)

Beschreibung der Forschungsarbeit:

Der hohe Zeitaufwand, der für die Implementation effizienter numerischer Algorithmen auf Distributed Memory Computern benötigt wird, erfordert portable Lösungen. Durch die Verwendung anerkannter Grundbausteine für elementare Operationen der Kommunikation wird auf einem höheren Level der Modulhierarchie Portabilität erreicht. Die BLACS (Basic Linear Algebra Communication Subprograms) stellen eine allgemein anerkannte Schnittstelle für das Message Passing in Algorithmen der Linearen Algebra dar, die die Programmierung der Kommunikation für den Anwender wesentlich vereinfacht.

Insbesondere ist die Bereitstellung adaptierter BLACS Voraussetzung für die Nutzung der Public Domain Software ScaLAPACK (Distributed-Memory-System-Version von LAPACK). Bereits 1994 wurde eine Adaption der BLACS für Disributed Memory Systeme der Firma PARSYTEC bereitgestellt.

Im Februar 1995 sind neue Versionen der Kommunikationsbibliothek BLACS und von ScaLAPACK herausgekommen, die mit den alten Ausgaben nicht mehr kompatibel sind.

Durch die Adaption der neuen BLACS (in C) auf der Basis asynchroner Kommunikationskommandos des Betriebssystems PARIX kann ScaLAPACK (die Verwendung synchroner Kommunikation führt hier zu Deadlocks) auf allen PARSYTEC-Rechnern genutzt werden. Das erweitert insbesondere die Möglichkeiten des PowerXplorers unseres Hauses. Die BLACS-Bibliothek besteht aus 127 Moduln und unterstützt den Austausch von Daten der Typen Integer, Single precision, Double precision, Single precision complex und Double precision complex in verschiedenen Topologien.

Projektliteratur:

1. J. J. DONGARRA, R. C. WHALEY, A User's Guide to the BLACS v1.0, LAPACK Working Note 94, 1995, pp. 1--55.
2. G. HEBERMEHL, F.-K. HÜBNER, Basic Linear Algebra Communication Subprograms (BLACS) for the PowerXplorer, in PowerXplorer User Report, J. Knop, P. Schreiber, eds., Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, 1995, pp. 258--262.
3. G. HEBERMEHL, Portabilität und Adaption von Software der linearen Algebra für Disributed Memory Computer, in Software Engineering im Scientific Computing, W. Mackens, S. M. Rump, eds., Universität Hamburg, 1995, pp. 31--33.
4. G. REINHARDT, F.-K. HÜBNER, Zur Nutzung standardisierter numerischer Basis-Software auf Workstations, in Software Engineering im Scientific Computing, W. Mackens, S. M. Rump, eds., Universität Hamburg, 1995, pp. 75--77.