kaityo256 / sevendayshpc

一週間でなれる！スパコンプログラマ

一週間でなれる！スパコンプログラマ

リポジトリ(kaityo256/sevendayshpc)

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一括PDF版

はじめに

• なぜスパコンを使うのか

Day 1 : 環境構築

とりえあず手元のPCでMPIが使える環境を整え、簡単なMPIプログラミングを試してみる。

• MPIとは
• 余談：MPIは難しいか
• MPIのインストール
• はじめてのMPI
• ランク
• 標準出力について
• GDBによるMPIプログラムのデバッグ

Day 2 : スパコンの使い方

スパコンを使うときに知っておきたいこと。ジョブの投げ方など。

• はじめに
• スパコンとは
• 余談：BlueGene/Lのメモリエラー
• スパコンのアカウントの取得方法
• ジョブの実行の仕組み
• ジョブスクリプトの書き方
• フェアシェア
• バックフィル
• チェーンジョブ
• ステージング
• 並列ファイルシステム

Day 3 : 自明並列

自明並列、通称「馬鹿パラ」のやり方について。

• 自明並列、またの名を馬鹿パラとは
• 自明並列の例1: 円周率
• 自明並列テンプレート
• 自明並列の例2: 多数のファイル処理
• 自明並列の例3: 統計処理
• 並列化効率
• サンプル並列とパラメタ並列の違い

Day 4 : 領域分割による非自明並列

非自明並列の例として、一次元熱伝導方程式方程式を領域分割してみる。

• 非自明並列
• 一次元拡散方程式 (シリアル版)
• 一次元拡散方程式 (並列版)
• 余談： EagerプロトコルとRendezvousプロトコル

Day 5 : 二次元反応拡散方程式

本格的なMPIプログラムの例として、二次元反応拡散方程式を領域分割してみる。

• シリアル版
• 並列化ステップ1: 通信の準備など
• 並列化ステップ2: データの保存
• 並列化ステップ2: のりしろの通信
• 並列化ステップ3: 並列コードの実装
• 余談：MPIの面倒くささ

Day 6 : ハイブリッド並列

プロセス並列とスレッド並列の併用によるハイブリッド並列化について。 特にスレッド並列で気をつけたいことなど。

• ハイブリッド並列とは
• 仮想メモリとTLB
• 余談：TLBミスについて
• NUMA
• OpenMPの例
• 性能評価
• 余談：ロックの話
• ハイブリッド並列の実例

Day 7 : SIMD化

SIMD化について。

• はじめに
• SIMDとは
• SIMDレジスタを触ってみる
• 余談：アセンブリ言語？アセンブラ言語？
• 簡単なSIMD化の例
• 余談：x86における浮動小数点演算の扱い
• もう少し実戦的なSIMD化

おわりに

ライセンス

Copyright (C) 2018-present Hiroshi Watanabe

この文章と絵(pptxファイルを含む)はクリエイティブ・コモンズ 4.0 表示 (CC-BY 4.0)で提供する。

This article and pictures are licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

本リポジトリに含まれるプログラムは、MITライセンスで提供する。

The source codes in this repository are licensed under the MIT License.

なお、HTML版の作成に際し、CSSとしてgithub-markdown-cssを利用しています。

sevendayshpc's Issues

各画像にタイトルをつける

各画像のキャプションが全てファイル名になっているのを修正

Re:VIEW化でイメージが見つからないのを修正

以下のイメージが見つからない。

• Day6 single_scaling
• Day6 multi
• Day7 one
• Day7 energy

PDF版の図のリンクミス

PDF版のみですが6.2 余談：TLB ミスについての最初にある図が

![スモールページのページウォーク]](fig/smallpage.png)

となって表示されていません.

当該部分のmarkdownは以前修正されているようですが, PDF版は古い版のままのように見えます.
自分でbuildできたらよかったのですが, 手元のmacにpdftkを入れるのが難しそうだったので, お手数ですがPDF版をbuildし直していただけるとありがたいです.

ソースコードへのリンクが??になっているのを修正

[hello.cpp](hello.cpp)といった、ローカルディレクトリにあるソースへのリンクが全て??になっているのを修正する。

PDF版を作成

デフォルトでは数式が読めないので、PDF版を作ってリンクをはる。

もう少し実戦的なSIMD化

Day 7 「もう少し実践的なSIMD化」のところで表示がおかしい。

SIMDの図が式と対応していない

https://github.com/kaityo256/sevendayshpc/tree/master/day7#%E3%82%82%E3%81%86%E5%B0%91%E3%81%97%E5%AE%9F%E6%88%A6%E7%9A%84%E3%81%AAsimd%E5%8C%96
において、式と図のレジスタの内容がが対応していないのを修正する。