МЕТОД РОЗПАРАЛЕЛЮВАННЯ ДИНАМІЧНИХ ПОСЛІДОВНИХ СИСТЕМНИХ ПРОГРАМ З ВИКОРИСТАННЯМ МЕРЕЖ БАГАТОГРАННИХ ПРОЦЕСІВ

Анотація

У статті досліджено особливості динамічних послідовних системних програм та визначено основні проблеми їх ефективного розпаралелювання. Показано, що складність автоматичного розпаралелювання таких програм зумовлена наявністю складних залежностей між даними, нерегулярною структурою обчислень, динамічним створенням задач, а також необхідністю синхронізації доступу до спільних ресурсів. Зазначені фактори істотно ускладнюють використання традиційних підходів до паралельного виконання та потребують розроблення спеціалізованих методів організації обчислень.

У роботі запропоновано метод розпаралелювання динамічних послідовних системних програм на основі використання мереж багатогранних процесів. Запропонований підхід дає змогу формалізувати структуру обчислень, виконати декомпозицію програми на незалежні або частково незалежні фрагменти та організувати їх виконання у вигляді системи взаємодіючих процесів, що можуть виконуватися паралельно. Це забезпечує більш ефективне використання обчислювальних ресурсів і підвищує рівень масштабованості програм.

Також розроблено модель представлення послідовної системної програми у вигляді мережі взаємодіючих процесів, у межах якої визначено механізми їх взаємодії та синхронізації. Запропоновані механізми забезпечують коректний обмін даними між процесами, узгодженість виконання та запобігання конфліктам доступу до спільних ресурсів. Реалізація такої моделі дозволяє ефективніше організувати паралельне виконання програм у багатоядерних обчислювальних системах.

Проведено дослідження ефективності запропонованого методу, результати якого підтверджують доцільність застосування мереж багатогранних процесів для підвищення продуктивності виконання динамічних системних програм. Використання запропонованого підходу сприяє оптимізації обчислювальних процесів та більш раціональному використанню апаратних ресурсів сучасних багатоядерних систем.

Перспективним напрямом подальших досліджень є вивчення можливостей застосування запропонованого підходу для розпаралелювання процесів у розподілених обчислювальних середовищах.