Tasks in PVM

Die Verwaltung aller Tasks unter PVM erfolgt über Dämon-Prozesse, die auf jedem Rechner existieren, der an der virtuellen Maschine beteiligt ist. Die Dämonen übernehmen die Nachrichtenverwaltung, die Verteilung der Tasks auf die einzelnen Rechner der virtuellen Maschine und die Ein-/Ausgabe der einzelnen Tasks. Der zuerst gestartete Dämon ist der Master-Dämon, der einige zusätzliche Aufgaben erfüllt, wie zum Beispiel das Rekonfigurieren der virtuellen Maschine durch das Starten bzw. Eliminieren anderer Dämon-Prozesse, was zur Laufzeit einer Applikation erfolgen kann.

Das Starten einzelner Tasks kann entweder aus einem speziellen Kommandoprozessor, der PVM -Console, heraus oder durch andere Tasks erfolgen. Dabei kann in dem entsprechenden Funktionsaufruf ( pvm_spawn()) ein Rechner, der an der virtuellen Maschine beteiligt ist, oder eine bestimmte Architektur in einem heterogenen Netz angegeben werden, auf der die Task innerhalb der virtuellen Maschine gestartet werden soll. Ohne diese Angaben werden die Tasks gleichmäßig auf die Hosts verteilt, wobei man deren relative Rechenleistung bei der Konfigurierung der virtuellen Maschine angeben kann.

Die Identifikation der einzelnen Tasks auf der virtuellen Maschine erfolgt über Task IDs. Diejenige Task, welche mittels pvm_spawn() weitere Tasks gestartet hat, erhält deren TID . Jede Task kann ihre eigene TID ( pvm_mytid()) und die ihrer Vater-Tasks ( pvm_parent()) erfragen und durch diese die TIDs der anderen Tasks auf der virtuellen Maschine erfahren. Der folgende Code zeigt die Initialisierung eines Masters im Master-Slave Prozeßmodell.

#include "pvm.h"

#define  NUM       4
#define  WORK      0
#define  RES      42

void main (void)
{
int info, i,
  slaves[NUM], work[NUM],
  res[NUM], total;

  info = pvm_spawn("slave",
     (char **) 0, PvmTaskArch,
     "SUN4", NUM, slaves);

  if (info != NUM)
  {  printf("%d tasks started",
        info);
     pvm_exit(); exit(-1);
  }

  work = DivideWork(NUM);

        /* Arbeit austeilen */
  for (i=0; i < NUM; i++)
  {  pvm_initsend
          (PvmDataDefault);
     pvm_pkint(&work[i], 1, 1);
     pvm_send(slaves[i], WORK);
  }

     /* Resultat aufsammeln */
  for (i=0; i < NUM; i++)
  {  pvm_recv(slaves[i], RES);
     pvm_upkint(&res[i], 1, 1);
  }
  total = ComposeResult(res);

  pvm_exit();
}

Die Master-Task startet, nachdem sie ihre eigene TID erfragt hat, vier Kopien des Programms slave auf Hosts der Architektur SUN innerhalb der virtuellen Maschine. In dem Vektor slaves erhält der Master die TIDs der gestarteten Tasks. Im folgenden werden einzelne Arbeitspakete an alle Tasks verschickt und danach die errechneten Teilergebnisse empfangen und zusammengefaßt.

Das Hauptprogramm eines Slaves kann so aussehen:

void main (void)
{
int master,
  work_part, res;

  master = pvm_parent();

  pvm_recv(master, WORK);
  pvm_upkint(&work_part, 1, 1);

  res = DoWork(work_part);

  pvm_initsend(PvmDataDefault);
  pvm_pkint(&res, 1, 1);
  pvm_send(master, RES);

  pvm_exit();
}