計算機硬件成本的不斷降低、微處理器處理能力的快速提升和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展,為用普通微機建立并行計算系統(tǒng)提供了條件。通常這類并行計算系統(tǒng)都具有異構(gòu)性,而且異構(gòu)并行計算系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應用于科學領(lǐng)域和商業(yè)領(lǐng)域,對異構(gòu)計算系統(tǒng)的研究也成為近年來的研究重點。因此研究異構(gòu)并行環(huán)境下的并行計算模型和任務調(diào)度有著重要的意義。 本文介紹了并行計算的概念和并行計算系統(tǒng)的分類,重點論述了異構(gòu)并行計算系統(tǒng),并詳細闡述已經(jīng)提出的并行計算模型。并行計算模型在并行計算系統(tǒng)硬件與軟件之間起著橋梁作用,對各種并行計算系統(tǒng)的特征進行抽象,得到并行計算模型。對于一個并行應用問題,在并行計算模型上設(shè)計和分析算法,高級語言被有效編譯,并通過硬件來實現(xiàn)算法。然而并行計算發(fā)展到今天,還沒有個一個通用的計算模型,已經(jīng)提出的并行計算模型或者過于抽象簡單或者只適用于專門的環(huán)境。通過對現(xiàn)有的模型進行研究,本文提出了非獨占異構(gòu)的異步并行計算模型—NHA-BSP模型。通過理論分析可知,NHA-BSP模型更加準確的描述系統(tǒng)的性能參數(shù),詳細刻畫系統(tǒng)非獨占性,異構(gòu)性對并行算法執(zhí)行效率的影響,允許程序異步執(zhí)行,提高系統(tǒng)的吞吐量,改進并行程序的執(zhí)行效率。最后通過實驗驗證了該模型的可用性,并給出了程序優(yōu)化的方法。 異構(gòu)并行計算系統(tǒng)包含多個異構(gòu)處理器,處理器之間通過不同的通信鏈路相連。并行任務調(diào)度算法對整個系統(tǒng)的計算效率起著重要作用。因此,優(yōu)化任務調(diào)度策略是本文的另一研究內(nèi)容。本文詳細闡述了異構(gòu)環(huán)境下任務調(diào)度的相關(guān)內(nèi)容,包括異構(gòu)計算的四個步驟以及任務調(diào)度的分類,重點研究了靜態(tài)任務調(diào)度中的啟發(fā)式調(diào)度策略。對異構(gòu)并行計算環(huán)境下基于關(guān)鍵路徑任務調(diào)度算法CPOP算法做出改進,在此基礎(chǔ)上提出了一個異構(gòu)并行環(huán)境下基于復制的任務調(diào)度算法。通過實例分析和仿真實驗證明,在具有相同時間復雜度的前提下,此算法取得比CPOP算法更高的效率,體現(xiàn)算法的優(yōu)越性。
【學位單位】：曲阜師范大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2010
【中圖分類】：TP338.6

【參考文獻】

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本文編號：2812352