文档介绍：北京邮电大学
硕士学位论文
基于网格的MPI并行程序运行框架的设计与实现
姓名:张乐君
申请学位级别:硕士
专业:计算机科学与技术
指导教师:马华东
20080228
基于网格的⑿谐绦蛟诵锌蚣艿纳杓朴胧迪摘要网格系统将地理上分散、系统上异构和动态变化的各种资源,通过互联网络连接起来,向用户提供可靠的、非集中管理的通用计算环境,在网格内进行并行程序的开发和运行是网格技术研究的一个重要方向。本文研究了网格环境内的多种⑿谐绦虮喑炭蚣艿挠湃钡悖根据通信和多媒体领域内的并行计算任务的特点,提出和设计了一个新的基于网格的⑿;甅加强了对并行任务的监控;设计的二次调度方案,对某些特殊任务在运行时出现异常的状况,能够节省大量计算时间;甅库提供了疌编程接口,使得在高性能计算环境下用这两种语言开发的程序,不必经过改动,就可以移植到网格环境下运行;最后,对甅的一些应用实例验证了这个新框架的有效性。关键词:网格计算分布式并行计算消息传递接口北京邮电大学硕士研究生论文
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日期:—番迈日期:逊三三本人签名..!本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑保密论文注释:本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论文注释:本学创新性声明申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。
第一章引言研究背景升一倍,摩尔定律所描述的规律不断被验证。然而,从技术角度而言,集成电路上的线路越密集,设计的复杂性和难度就越高,当线路直径达到纳米数量级时,用于制造芯片的材料的物理性质也会发生质的变化,导致在现行工艺下设计的芯顺序方式执行。这种单一中央处理器的结构限制了程序的执行速度,使其对完成能源勘探等都对计算机的计算性能提出了极高的、具有挑战性的要求。对高速的的计算需求是推动大规模计算的重要动力,归纳起来,需求主要有三种:多牟⑿屑扑慊低车玫搅朔伤俚姆⒄梗?蒲Ъ际醯姆⒄固峁┝硕炕计算机连接起来,形成一组能互联互通、相互交换资源和提供服务的平台。集群即是通过局域网连接一组计算机话阄M沟募扑慊,作为一个整体向用户提供服务资源的计算机系统。例如,常用的高性能计算集群单个计算机所不能提供的强大计算能力。集群的思想就是把大量现成的直接用高速网络连接在一起,协同完成计算任务,从整体上构成了一台超级计算机。这种方式不像大型计算机需要专门研制集成电路板等复杂的元器件,这大大缩减了制造的时间和成本。集群可以仅仅通过增加服务器的数量来满足增长的需求。随着集成电路工艺水平的不断进步,作为软件运行基础的计算机硬件发展迅猛,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔个月便会增加一倍,性能也提片不能正常工作。因此,芯片上元件数量的增长不可能无限制,这就决定了,以提高髌岛妥芟叽淼姆绞嚼刺嵘扑慊阅芤膊换崾俏尴薜摹4车冯·诺依曼体系结构规定了计算机指令在单一的希诠潭ǖ氖奔涠文谝复杂的、大规模的、高精度的计算无能为力。但是,人类对计算机性能的要求是无止境的,在很多领域,例如军事、医疗、,如复杂系统精确解算、基因研究和数值模拟等;菝芗陀τ茫缡萃诰颉⒍,如远程医疗、协同工作等【俊T谡庵直尘跋拢和精确化的计算手段。当今信息社会的迅猛发展,越来越多的领域都涉及到海量数据的分析和处理,这使得高性能计算技术在科学计算、工程技术和航空航天和金融等领域得到广泛的应用。与此同时,网络技术的发展突飞猛进。利用网络,可以将众多的自主的单一能够提供然而,集群的服务器数量的增加、以及由此导致的集群性能的提升是有限的,也北京邮电大学硕士研究生论文
研究目的就是说如果想通过扩大规模来提高集群计算机的性能,那么在集群计算机数量到达某一规模后,集群的整体处理速度会达到极限,这意味着不可能无限制地扩大为了以高性价比来满足不断增长的计算需求,网格技术应运而生。低成本、高性能