發(fā)布時間：2020-09-07 12:45

　　 MPICH是目前應用最廣泛的MPI標準的實現(xiàn)，是基于消息傳遞的并行函數(shù)庫，能被移植到多種計算機系統(tǒng)上。MPICH是開源軟件，但是介紹其內(nèi)部實現(xiàn)的資料非常少。MPICH計算能力強，可移植性好，但基于工作站機群的通信實現(xiàn)過程中，其通信延遲比較大。因此，對MPICH通信實現(xiàn)過程的分析與優(yōu)化對于提高并行程序的運行效率具有重要意義。本文從通信實現(xiàn)的角度出發(fā)，通過分析MPICH的源代碼，對MPICH的通信實現(xiàn)過程進行了優(yōu)化，實現(xiàn)了一個改進的并行函數(shù)庫。 MPICH在進程間通信的過程中，節(jié)點之間是按照進程而不是節(jié)點來建立TCP連接的。MPICH在通信環(huán)境初始化過程中，將不在同一節(jié)點的每兩個進程之間都建立有TCP連接。實驗證明，兩個節(jié)點之間建立多個TCP連接通信開銷較大，而且并不能優(yōu)化通信，完全可以簡化為一個TCP連接。因此，本文采取在每個節(jié)點增加一個管理進程的辦法，負責所有的對外TCP連接，這樣既優(yōu)化了進程間通信連接結(jié)構(gòu)，又節(jié)省了連接建立過程中的通信開銷，特別是對不在同一臺機器上的進程間通信起到了較好的優(yōu)化效果。 MPICH在機群環(huán)境下啟動任務時是順序執(zhí)行的，用戶在主節(jié)點執(zhí)行MPI程序后，主節(jié)點依次啟動遠程節(jié)點任務，這種方式在任務啟動過程中隨著節(jié)點數(shù)的增加通信開銷增加很快。本文運用算法的倍增設計技術，提出并實現(xiàn)了一種并行化的任務啟動方式并進行了測試。并行化的任務啟動方式采取一種擴散的樹型結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了MPICH串行任務啟動方式的并行化，減少了任務啟動過程中的通信時間，得到了更高的通信效能。 本文最后運用以上闡述的改進方法，實現(xiàn)了一個改進的并行函數(shù)庫，并通過實例描述了其原理。
【學位單位】：解放軍信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2010
【中圖分類】：TP368.5

【參考文獻】

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本文編號：2813361