【摘要】：并行計(jì)算是21世紀(jì)工程設(shè)計(jì)和科學(xué)計(jì)算的主旋律，它被認(rèn)為是用來(lái)解決各領(lǐng)域問(wèn)題的基本方法。隨著網(wǎng)絡(luò)速度的不斷提高，并行計(jì)算已由實(shí)驗(yàn)為主向以計(jì)算為主轉(zhuǎn)化，其典型代表就是基于Internet的網(wǎng)格計(jì)算和基于局域網(wǎng)的機(jī)群計(jì)算。由于具有較優(yōu)的擴(kuò)展性及性價(jià)比，機(jī)群計(jì)算已成為高效計(jì)算系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)和主流。 雖然采用并行編程環(huán)境MPI(MessagePassingInternet)組建的機(jī)群具有較高的計(jì)算性能，但是在基于此環(huán)境的并行機(jī)群內(nèi)實(shí)現(xiàn)矩陣乘法仍存在許多待解決問(wèn)題。 本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究與探討: 首先，主要介紹了并行編程的基本理論，分析了影響程序性能的因素，提出了局域網(wǎng)內(nèi)提高并行性能的可行方法。 其次，由于當(dāng)前沒(méi)有專門為矩陣傳輸?shù)脑Z(yǔ)，所以造成了矩陣傳輸較大開銷�；谌缟蠁�(wèn)題，提出了一種降低通信開銷的矩陣傳輸協(xié)議。 再次，為了降低并行計(jì)算時(shí)耗，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)計(jì)算結(jié)點(diǎn)負(fù)載平衡，，提出一種新的任務(wù)調(diào)度算法。 最后，構(gòu)建基于局域網(wǎng)內(nèi)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)以上的理論研究進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，并分析了測(cè)試結(jié)果。
[Abstract]:Parallel computing is the main theme of engineering design and scientific computing in the 21st century. It is considered as the basic method to solve problems in various fields. With the increasing of network speed, parallel computing has been transformed from experiment to computation. The typical representative of parallel computing is grid computing based on Internet and cluster computing based on LAN. Because of its excellent expansibility and cost performance, cluster computing has become the focus and mainstream of efficient computing systems. Although the cluster constructed by the parallel programming environment (MPI (MessagePassingInternet) has high computing performance, there are still many problems to be solved in the implementation of matrix multiplication in the parallel cluster based on the parallel programming environment. This paper studies and discusses the following aspects: firstly, the basic theory of parallel programming is introduced, the factors that affect the performance of the program are analyzed, and the feasible methods to improve the parallel performance in LAN are put forward. Secondly, because there are no primitives specifically for matrix transmission, the cost of matrix transmission is very high. Based on the above problem, a matrix transmission protocol is proposed to reduce the communication overhead. Thirdly, a new task scheduling algorithm is proposed in order to reduce the time consumption of parallel computing and realize the load balance of system computing nodes. Finally, the experimental platform based on LAN is constructed to test the above theoretical research, and the test results are analyzed.
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TP338.6

【參考文獻(xiàn)】

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1 黃淑玲;可擴(kuò)展并行計(jì)算的應(yīng)用與研究[J];電腦知識(shí)與技術(shù);2005年12期

2 石瑩瑩;李濤;;基于MPI的Strassen矩陣乘法算法的并行計(jì)算研究與實(shí)現(xiàn)[J];電腦知識(shí)與技術(shù)(學(xué)術(shù)交流);2007年22期

3 楊愛(ài)民,陳一鳴;MPI并行編程環(huán)境及程序設(shè)計(jì)[J];河北理工學(xué)院學(xué)報(bào);2005年03期

4 孫振河,李金寶,任美睿;網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境下基于任務(wù)池的任務(wù)調(diào)度方法[J];黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào);2005年01期

5 徐萬(wàn)鴻,宋佳興,劉衛(wèi)東,徐恪;基于節(jié)點(diǎn)機(jī)計(jì)算能力的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算體系[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2001年16期

6 曾麗芳,曾勁松;DSM體系結(jié)構(gòu)對(duì)并行編譯系統(tǒng)的支持與挑戰(zhàn)[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2003年01期

7 趙晨,李仕鋒,許小剛,王萃寒;網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中MPI和PVM的分析與比較[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2003年03期

8 鄭磊,周濟(jì)華;單邊通信在標(biāo)準(zhǔn)Unix系統(tǒng)上的實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2004年16期

9 馬艷琨,馬勝甫,田俊峰,張建勛;一種用于PC存儲(chǔ)集群的動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡策略[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2004年29期

10 周恩強(qiáng),趙軍鎖,楊學(xué)軍;MPI及MPI的高效實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)工程與科學(xué);1999年05期

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1 蔣江;異構(gòu)集群系統(tǒng)中基于進(jìn)程遷移機(jī)制的負(fù)載平衡算法的研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2002年

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1 鄒暉;異構(gòu)機(jī)群并行計(jì)算環(huán)境研究及應(yīng)用[D];成都理工大學(xué);2002年

2 劉輝;基于MPI的并行程序設(shè)計(jì)技術(shù)[D];鄭州大學(xué);2002年

3 李小衛(wèi);并行程序動(dòng)態(tài)行為可視化監(jiān)測(cè)及并行I/O研究[D];成都理工大學(xué);2003年

4 王春霞;PC集群系統(tǒng)的并行開發(fā)環(huán)境MPI及其程序性能的分析研究[D];鄭州大學(xué);2003年

5 韋祥文;MPI平臺(tái)下二維歐拉方程數(shù)值解法[D];西北工業(yè)大學(xué);2003年

6 馮憲澄;基于MPI的并行小波圖像分割研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2004年

7 汪梅婷;基于MPI的并行計(jì)算中矩陣傳輸協(xié)議及負(fù)載平衡算法的研究與設(shè)計(jì)[D];燕山大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2314774