БАШ: паралельний пробіг

У мене є Баш скрипт , який приймає в якості вхідних даних три масивів з однаковою довжиною: METHODS, INFILESі OUTFILES.

Цей скрипт дозволить METHODS[i]вирішити проблему INFILES[i]і збереже результат OUTFILES[i]для всіх індексів i( 0 <= i <= length-1).

Кожен елемент у METHODS- це рядок форми:

$HOME/program/solver -a <method>

де solver - це програма, яку можна назвати наступним чином:

$HOME/program/solver -a <method> -m <input file> -o <output file> --timeout <timeout in seconds>

Сценарій вирішує всі проблеми паралельно і встановлює ліміт часу виконання для кожного примірника до 1 години (хоча деякі методи можуть вирішити деякі проблеми дуже швидко), як слід:

#!/bin/bash
source METHODS
source INFILES
source OUTFILES

start=`date +%s`

## Solve in PARALLEL
for index in ${!OUTFILES[*]}; do 
    (alg=${METHODS[$index]}
    infile=${INFILES[$index]}
    outfile=${OUTFILES[$index]}

    ${!alg}  -m $infile -o $outfile --timeout 3600) &
done
wait


end=`date +%s`

runtime=$((end-start))
echo "Total runtime = $runtime (s)"
echo "Total number of processes = ${#OUTFILES[@]}"

У вищесказаному маю length = 619. Я подав цей баш в кластер із 70 доступними процесорами, на що, щоб виконати всі завдання, потрібно максимум 9 годин. Однак насправді це не так. Використовуючи topкоманду для дослідження, я виявив, що працює лише два-три процеси (стан = R), а всі інші сплять (стан = D).

Що я роблю неправильно, будь ласка?

Крім того, я дізнався, що паралель GNU був би набагато кращим для виконання паралельних завдань. Як я можу використовувати його для вищезазначеного завдання?

Велике спасибі за вашу допомогу!

Оновлення: моя перша спроба з GNU паралельно:

Ідея полягає в тому, щоб записати всі команди у файл, а потім використовувати GNU паралельно для їх виконання:

#!/bin/bash
source METHODS
source INFILES
source OUTFILES

start=`date +%s`    

## Write to file
firstline=true
for index in ${!OUTFILES[*]}; do 
    (alg=${METHODS[$index]}
    infile=${INFILES[$index]}
    outfile=${OUTFILES[$index]}
    if [ "$firstline" = true ] ; then
        echo "${!alg}  -m $infile -o $outfile --timeout 3600" > commands.txt
        firstline=false
    else
        echo "${!alg}  -m $infile -o $outfile --timeout 3600" >> commands.txt
    fi
done

## Solve in PARALLEL
time parallel :::: commands.txt

end=`date +%s`

runtime=$((end-start))
echo "Total runtime = $runtime (s)"
echo "Total number of processes = ${#OUTFILES[@]}"

Що ти думаєш?

Оновлення 2: я використовую GNU паралельно і маю ту саму проблему. Ось результат top:

top - 02:05:25 up 178 days,  8:16,  2 users,  load average: 62.59, 59.90, 53.29
Tasks: 596 total,   7 running, 589 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
Cpu(s): 12.9%us,  0.9%sy,  0.0%ni, 63.3%id, 22.9%wa,  0.0%hi,  0.1%si,  0.0%st
Mem:  264139632k total, 260564864k used,  3574768k free,     4564k buffers
Swap: 268420092k total, 80593460k used, 187826632k free,    53392k cached

  PID USER     PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM   TIME+   COMMAND
28542 khue     20   0 7012m 5.6g 1816 R  100  2.2  12:50.22 opengm_min_sum
28553 khue     20   0 11.6g  11g 1668 R  100  4.4  17:37.37 opengm_min_sum
28544 khue     20   0 13.6g 8.6g 2004 R  100  3.4  12:41.67 opengm_min_sum
28549 khue     20   0 13.6g 8.7g 2000 R  100  3.5   2:54.36 opengm_min_sum
28551 khue     20   0 11.6g  11g 1668 R  100  4.4  19:48.36 opengm_min_sum
28528 khue     20   0 6934m 4.9g 1732 R   29  1.9   1:01.13 opengm_min_sum
28563 khue     20   0 7722m 6.7g 1680 D    2  2.7   0:56.74 opengm_min_sum
28566 khue     20   0 8764m 7.9g 1680 D    2  3.1   1:00.13 opengm_min_sum
28530 khue     20   0 5686m 4.8g 1732 D    1  1.9   0:56.23 opengm_min_sum
28534 khue     20   0 5776m 4.6g 1744 D    1  1.8   0:53.46 opengm_min_sum
28539 khue     20   0 6742m 5.0g 1732 D    1  2.0   0:58.95 opengm_min_sum
28548 khue     20   0 5776m 4.7g 1744 D    1  1.9   0:55.67 opengm_min_sum
28559 khue     20   0 8258m 7.1g 1680 D    1  2.8   0:57.90 opengm_min_sum
28564 khue     20   0 10.6g  10g 1680 D    1  4.0   1:08.75 opengm_min_sum
28529 khue     20   0 5686m 4.4g 1732 D    1  1.7   1:05.55 opengm_min_sum
28531 khue     20   0 4338m 3.6g 1724 D    1  1.4   0:57.72 opengm_min_sum
28533 khue     20   0 6064m 5.2g 1744 D    1  2.1   1:05.19 opengm_min_sum

( opengm_min_sumє solverвище)

Я здогадуюсь, що деякі процеси споживають стільки ресурсу, що іншим нічого не залишається і входять у стан D?

Короткий зміст коментарів: Машина швидка, але не має достатньо пам’яті для паралельного запуску. Крім того, проблемі потрібно прочитати багато даних, а пропускна здатність диска недостатня, тому процесор простоює більшу частину часу, чекаючи даних.

Перестановка завдань допомагає.

Ще не досліджено стиснення даних, щоб побачити, чи може це покращити ефективну пропускну здатність вводу / виводу диска.

З версії 20160422 ви можете:

## Solve in PARALLEL
parallel {1} -m {2} -o {3} --timeout 3600 ::: "${METHODS[@]}" :::+ "${INFILES[@]}" :::+ "${OUTFILES[@]}"

Якщо у вас старіша версія:

## Solve in PARALLEL
parallel --xapply {1} -m {2} -o {3} --timeout 3600 ::: "${METHODS[@]}" ::: "${INFILES[@]}" ::: "${OUTFILES[@]}"

Проведіть годину прогулянки man parallel_tutorial. Ваш командний рядок буде любити вас за це.