Как стать автором
Поиск
Написать публикацию
Обновить
15.25

Параллельное программирование *

Распараллеливаем вычисления

Сначала показывать
Порог рейтинга
Уровень сложности

CUDA и удалённый GPU

Время на прочтение7 мин
Количество просмотров21K

CUDA всем хороша, пока под рукой есть видеокарта от Nvidia. Но что делать, когда на любимом ноутбуке нет Nvidia видеокарты? Или нужно вести разработку в виртуальной машине?


Я постараюсь рассмотреть в этой статье такое решение, как фреймворк rCUDA (Remote CUDA), который поможет, когда Nvidia видеокарта есть, но установлена не в той машине, на которой предполагается запуск CUDA приложений. Тем, кому это интересно, добро пожаловать под кат.


TLDR

rCUDA (Remote CUDA) — фреймворк, реализующий CUDA API, позволяющий использовать удалённую видеокарту. Находится в работоспособной бета-версии, доступен только под Linux. Основная цель rCUDA — полная совместимость с CUDA API, вам не нужно никак модифицировать свой код, достаточно задать специальные переменные среды.

Читать дальше →

Гетерогенная конкурентная обработка данных в реальном времени строго один раз

Время на прочтение34 мин
Количество просмотров15K

Конкурентная сосиска


Аннотация


Обработка данных в реальном времени ровно один раз (exactly-once) — задача крайне нетривиальная и требующая серьезного и вдумчивого подхода на всей цепочке вычислений. Некоторые даже считают, что такая задача невыполнима. В реальности хочется иметь подход, обеспечивающий отказоустойчивую обработку вообще без каких-либо задержек и использование различных хранилищ данных, что выдвигает новые еще более жесткие требования, предъявляемые к системе: concurrent exactly-once и гетерогенность персистентного слоя. На сегодняшний день такое требование не поддерживает ни одна из существующих систем.


Предложенный подход последовательно раскроет секретные ингредиенты и необходимые понятия, позволяющие относительно просто реализовать гетерогенную обработку concurrent exactly-once буквально из двух компонент.


Введение


Разработчик распределенных систем проходит несколько стадий:


Стадия 1: Алгоритмы. Здесь происходит изучение основных алгоритмов, структур данных, подходов к программированию типа ООП и т.д. Код исключительно однопоточный. Начальная фаза вхождения в профессию. Тем не менее, достаточно непростая и может длиться годами.


Стадия 2: Многопоточность. Далее возникают вопросы извлечения максимальной эффективности из железа, возникает многопоточность, асинхронность, гонки, дебагинг, strace, бессонные ночи… Многие застревают на этом этапе и даже начинают с какого-то момента ловить ничем не объяснимый кайф. Но лишь единицы доходят до понимания архитектуры виртуальной памяти и моделей памяти, lock-free/wait-free алгоритмах, различных асинхронных моделях. И почти никто и никогда — верификации многопоточного кода.


Стадия 3: Распределенность. Тут такой треш творится, что ни в сказке сказать, ни пером описать.

Читать дальше →

Изучаем многопоточное программирование в Go по картинкам

Время на прочтение8 мин
Количество просмотров79K

Скорее всего, вы уже слышали о языке программирования Go, популярность его постоянно растет, что вполне обоснованно. Этот язык простой, быстрый и опирается на прекрасное сообщество. Один из самых любопытных аспектов языка — это модель многопоточного программирования. Примитивы, положенные в ее основу, позволяют создавать многопоточные программы легко и просто. Эта статья предназначена для тех, кто хочет изучить эти примитивы: горутины и каналы. И, через иллюстрации, я покажу, как с ними работать. Надеюсь, это будет для вас хорошим подспорьем в дальнейшем изучении.
Читать дальше →

Java и Project Reactor. Эпизод 2

Время на прочтение9 мин
Количество просмотров21K


Привет! Удивительно, но первая часть статьи даже кому-то понравилась.
Отдельное спасибо за ваши отзывы и комментарии. У меня для вас плохая хорошая новость: нам ещё есть о чём поговорить! А если точнее, то о некоторых деталях работы Reactor.

Читать дальше →

Многоагентная система для параллельного программирования (Java)

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров7.7K

Агентно-ориентированное программирование





Тема дипломной работы в университете была «Многоагентные системы для обработки баз знаний». Подключение многоагентной системы Jade к базе знаний Protege не составило труда и диплом готов. Теперь можно моделировать абстрактные учебные задачи, рои агентов, и так далее и тому подобное. Но возник вопрос, а как применить на деле полученные знания? Случай завершить НИОКР подвернулся при работе над системой «умный дом». Потребовалось небольшое многопоточное приложение для передачи данных от «умного дома» стороннему разработчику веб-интерфейсов. Вот прекрасная возможность применить Агентно-ориентированное программирование. В результате была успешно создана многоагентная система для параллельного программирования.

Читать дальше →

Свой асинхронный tcp-сервер за 15 минут с подробным разбором

Время на прочтение7 мин
Количество просмотров85K

Ранее я представил пару небольших постов о потенциальной роли Spring Boot 2 в реактивном программировании. После этого я получил ряд вопросов о том, как работают асинхронные операции в программировании в целом. Сегодня я хочу разобрать, что такое Non-blocking I/O и как применить это знание для создания небольшого tcp–сервера на python, который сможет обрабатывать множество открытых и тяжелых (долгих) соединений в один поток. Знание python не требуется: все будет предельно просто со множеством комментариев. Приглашаю всех желающих!
Читать дальше →

Erlang-like микросервисы в Clojure приложении: это просто

Время на прочтение7 мин
Количество просмотров6K

Как известно в кругу Erlang разработчиков: только Erlang разработчики знают как "жить" правильно а все остальные "живут" — неправильно. Не пытаясь оспаривать этот факт, приведем пример Clojure приложения в стиле Erlang, используя библиотеку Otplike.

Читать дальше →

Мифы о кэше процессора, в которые верят программисты

Время на прочтение6 мин
Количество просмотров76K
Как компьютерный инженер, который пять лет занимался проблемами кэша в Intel и Sun, я немного разбираюсь в когерентности кэша. Это одна из самых трудных концепций, которые пришлось изучить ещё в колледже. Но как только вы действительно её освоили, то приходит гораздо лучшее понимание принципов проектирования систем.

Вы можете удивиться: зачем же разработчику ПО думать о механизме кэширования в CPU? Отвечу. С одной стороны, многие понятия из концепции когерентности кэша непосредственно применимы в распределённых системах и на уровнях изоляции СУБД. Например, представление реализации когерентности в аппаратных кэшах помогает лучше понять разницу в моделях согласованности (консистентности) — отличие строгой согласованности (strong consistency) от согласованности в конечном счёте (eventual consistency). У вас могут появиться новые идеи, как лучше обеспечить согласованность в распределённых системах, используя исследования и принципы из аппаратного обеспечения.

С другой стороны, неправильные представления о кэшах часто приводят к ложным утверждениям, особенно когда речь идёт о параллелизме и состоянии гонки. Например, часто говорят о трудности параллельного программирования, потому что «у разных ядер в кэшах могут быть разные/устаревшие значения». Или что квалификатор volatile в языках вроде Java нужен, чтобы «предотвратить локальное кэширование общих данных» и принудительно «читать/записывать только в основную память».
Читать дальше →

Управление очередями в Laravel

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров19K
image

В моем текущем проекте много задач, которые выполняются в фоне. Из внешнего сервиса прилетают данные и проходят несколько стадий обработки. Обработка реализована через механизм очередей. Это удобно, можно варьировать количество воркеров на каждый тип процессов. Да и в случае, если что-то упадет, очередь будет копиться, и данные не потеряются — обработаются, как только проблема будет устранена.

Чтобы из одного процесса создать задачу для следующей стадии обработки, мы просто вызывали в конце обработки dispatch(), примерно так:
Читать дальше →

HoleyBeep: объяснение и эксплоит

Время на прочтение6 мин
Количество просмотров6.9K


В былые времена люди использовали \a для генерирования неприятных «гудков» из спикеров системных блоков. Это было особенно неудобно, если хотелось генерировать более сложные звуковые последовательности вроде 8-битной музыки. Поэтому Джонатан Найтингейл написал программу beep. Это была коротенькая и очень простая программа, позволявшая тонко настраивать звучание из спикера.

С появлением X-сервера всё стало куда сложнее.

Чтобы beep могла работать, пользователь должен был либо быть суперпользователем, либо являться владельцем текущего tty. То есть beep всегда будет работать у root-пользователя или у любого локального, но не будет работать у не-root удалённого пользователя. При этом любой терминал (например, xterm), подключённый к X-серверу, считается «удалённым», и поэтому beep работать не будет.
Читать дальше →

Go: Хороший, плохой, злой

Время на прочтение26 мин
Количество просмотров65K

У Go есть некоторые замечательные свойства, которым посвящён раздел «Хороший». Но когда речь заходит о применении этого языка не для создания API или сетевых серверов (для чего он и был разработан), а для реализации бизнес-логики, то я считаю Gо слишком неуклюжим и неудобным. Хотя даже в рамках сетевого программирования найдётся немало подводных камней как в архитектуре языка, так и в реализации, что делает Go опасным, несмотря на его кажущуюся простоту.

Читать дальше →

Руководство по фоновой работе в Android. Часть 4: RxJava

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров13K

Обработка событий — это цикл.

В прошлой части мы говорили об использовании thread pool executors для фоновой работы в Android. Проблема этого подхода оказалась в том, что отправляющий события знает, как должен быть обработан результат. Посмотрим теперь, что предлагает RxJava.

Дисклеймер: это не статья о том, как использовать RxJava в Android. Таких текстов в интернете и так прорва. Этот — о деталях реализации библиотеки.
Читать дальше →

Разбор основных концепций параллелизма

Время на прочтение17 мин
Количество просмотров76K
Всем кофе!

Завтра у нас плавненько стартует практически юбилейный поток курс «Разработчик Java» — уже шестой по счёту начиная с апреля прошлого года. А это значит, что мы снова подобрали, перевели интереснейший материал, которым делимся с вами.

Поехали!

Эта памятка поможет Java-разработчикам, работающим с многопоточными программами, понять основные концепции параллелизма и способы их применения. Вы ознакомьтесь с ключевыми аспектами языка Java со ссылками на стандартную библиотеку.

РАЗДЕЛ 1

Вступление

С момента своего создания Java поддерживает ключевые концепции параллелизма, такие как потоки и блокировки. Эта памятка поможет Java-разработчикам, работающим с многопоточными программами, понять основные концепции параллелизма и способы их применения.

РАЗДЕЛ 2

Концепции

Концепция Описание
Atomicity (атомарность) Атомарная операция — это операция, которая выполняется полностью или не выполняется совсем, частичное выполнение невозможно.
Visibility (видимость) Условия, при которых один поток видит изменения, сделанные другим потоком

Таблица 1: Концепции параллелизма

Читать дальше →

Ближайшие события

Достижимость нижней границы времени исполнения коммита распределенных отказоустойчивых транзакций

Время на прочтение12 мин
Количество просмотров8.7K

Предисловие


Недавно прочитал очередную статью из серии: "мы лучше двухфазного коммита". Здесь я не буду анализировать содержания этой статьи (хотя, подумываю о том, чтобы дать развернутый анализ). Задача моего опуса — предложить самый эффективный вариант распределенного коммита с точки зрения временных задержек. Конечно, такой коммит дается высокой ценой. Однако цель — дать оценку и показать, что двухфазный коммит не является тормозным, как многие считают.


Стоит также отметить, что здесь не будет натурных экспериментов и фейковых сравнений. Будут просто даны алгоритмы и теоретический анализ. При желании, можно самостоятельно реализовать и проверить на практике. Конечно, было бы куда лучше, чтобы это было описано в текущей статье, но все упирается в свободное время и мотивацию. На мой взгляд, описать алгоритмы более важно, чем привести графики, т.к. графики по алгоритмам может нарисовать почти каждый, обратное же не верно.

Читать дальше →

Многопоточность на корабликах

Время на прочтение8 мин
Количество просмотров69K

Задача производитель/потребитель


Статья рассчитана для новичков, которые недавно начали свое знакомство с миром многопоточноcти на JAVA.
Читать дальше →

Software Transactional Memory на Free-монадах

Время на прочтение13 мин
Количество просмотров7.9K
Осознав, что я давно не писал на Хабр ничего полезного о ФП и Haskell, и что имеется вполне отличный повод для технической статьи, — решил тряхнуть стариной. Речь в статье пойдет о Software Trasactional Memory (STM), которую мне удалось реализовать на Free-монадах при участии ADTs (Algebraic Data Types) и MVars (конкурентные мутабельные переменные). И, в общем-то, Proof of Concept оказался крайне простым, в сравнении с «настоящим» STM. Давайте это обсудим.

Software Transactional Memory

Читать дальше →

Изучаем параллельные вычисления с OpenMPI и суперкомпьютером на примере взлома соседского WiFi

Время на прочтение11 мин
Количество просмотров19K

Во время написания диссертации одним из направлением исследований было распараллеливание поиска в пространстве состояний на вычислительных кластерах. У меня был доступ к вычислительному кластеру, но не было практики в программировании для кластеров (или HPC — High Performance Computing). Поэтому прежде чем переходить к боевой задаче, я хотел поупражняться на чем-то простом. Но я не любитель абстрактных hello world без реальных практических задач, поэтому такая задача быстро нашлась.



Всем известно, что полный перебор является самым низкоэффективным способом подбора паролей. Однако с появлением суперкомпьютеров появилась возможность существенно ускорить данный процесс, поскольку, как правило, перебор параллелится практически без накладных расходов. Поэтому, теоретически, на кластере можно ускорить процесс с линейным коэффициентом, т.е. имея 100 ядер — ускорить процесс в 1000*k раз (где 0.0 < k <= 1.0). Так ли это на практике?

Читать дальше →

Эффективное использование памяти при параллельных операциях ввода-вывода в Python

Время на прочтение3 мин
Количество просмотров9.4K
Существует два класса задач где нам может потребоваться параллельная обработка: операции ввода-вывода и задачи активно использующие ЦП, такие как обработка изображений. Python позволяет реализовать несколько подходов к параллельной обработке данных. Рассмотрим их применительно к операциям ввода-вывода.

До версии Python 3.5 было два способа реализации параллельной обработки операций ввода-вывода. Нативный метод — использование многопоточности, другой вариант — библиотеки типа Gevent, которые распараллеливают задачи в виде микро-потоков. Python 3.5 предоставил встроенную поддержку параллелизма с помощью asyncio. Мне было любопытно посмотреть, как каждый из них будет работать с точки зрения памяти. Результаты ниже.
Читать дальше →

Java и Project Reactor

Время на прочтение13 мин
Количество просмотров73K


Всем привет! Меня зовут Лёха, и я работаю бэкенд-разработчиком в FunCorp. Сегодня мы поговорим про реактивное программирование, библиотеку Reactor и немного про веб.


Реактивное программирование часто «подвергается упоминанию», но если вы (как и автор статьи) всё ещё не знаете, что это такое — устраивайтесь поудобнее, попробуем разобраться вместе.

Читать дальше →

Задача про forEach(ps::println) от СКБ Контур

Время на прочтение9 мин
Количество просмотров16K

На конференции JBreak я не читал задачки спонсоров специально. Ну, конечно, кроме ада от Excelsior: уж эти ребята всем задали жару. А тут принесли мне листок от СКБ Контур, смотри, мол, посмейся. Я посмеялся: первая задача действительно выглядела настолько наивно сформированной и недоопределённой, что даже не хотелось идти к стенду и убеждать в этом сотрудников компании. Я про это почти забыл, однако тут на Хабре появился авторский разбор этой задачи, не лишённый некоторой глубины. Даже про modCount написали. Выходит, зря я смеялся?

Читать дальше →