在很多領(lǐng)域,由于日益增長的計算需求使得高性能計算變得越來越流行。人們開發(fā)出越來越多的并行計算機(jī)系統(tǒng)。傳統(tǒng)的并型計算主要由大型的并行計算機(jī)完成,可是超級計算機(jī)過于昂貴、技術(shù)復(fù)雜、硬件要求高。PC集群可充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和閑置的計算機(jī)資源,把單機(jī)的運算量分發(fā)到多機(jī)上并行處理,極大縮短了運算時間。PC集群等可擴(kuò)展計算機(jī)集群正逐步成為高性能和大規(guī)模計算的標(biāo)準(zhǔn)平臺,有效開發(fā)PC集群的計算能力已經(jīng)在高性能計算領(lǐng)域得到了高度重視。集群計算已經(jīng)被認(rèn)為是未來高性能計算的主流方案。隨著寬帶技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)格計算迅速發(fā)展起來了。網(wǎng)格技術(shù)正進(jìn)入實際應(yīng)用。很多跡象表明,網(wǎng)格技術(shù)將是未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢,發(fā)展將不可限量。并行計算機(jī)系統(tǒng)在近年來快速發(fā)展,可是如何進(jìn)行并行編程,如何將已有的串行程序轉(zhuǎn)化為并行代碼成為障礙。因此我們建立一個高效的并行計算環(huán)境,在上面用戶可以很容易地進(jìn)行并行計算。根據(jù)并行計算的原理,我們獨立設(shè)計且實現(xiàn)了一個基于消息傳遞的并行計算環(huán)境。本文給出了一個并行計算在網(wǎng)格環(huán)境中實現(xiàn)的主要代碼,以及以matlab程序為例,給出了性能分析和實現(xiàn)結(jié)果。在實現(xiàn)并行計算平臺的過程中,主要研究了網(wǎng)絡(luò)消息通信、消息... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2一1串行計算

而空間上的并行則是指用多個處理器并發(fā)的執(zhí)行計算。并行計算將進(jìn)程相對獨立的分配于不同的節(jié)點上，由各自獨立的操作系統(tǒng)調(diào)度，享有獨立的CPu和內(nèi)存資源(內(nèi)存可以共享);進(jìn)程間通過消息傳遞相互交換信息(圖2一2)。進(jìn) 進(jìn)程 111發(fā)發(fā)送消息息進(jìn) 進(jìn)程 222接接收消息息圖2一2并行計算FigZ一 2ParallelComPuting并行計算不僅僅是一種獲得高性能的手段，它同時也具有將計算能力從單個處理器擴(kuò)展到多個處理器的潛力。這種潛力在幾十年前就已被人們所熟知，但是直到20世紀(jì)80年代末，它才真正顯示出來。然而，可擴(kuò)展并行性的實現(xiàn)是一條曲折的道路，直到現(xiàn)在，并行計算還沒有取得完全的成功網(wǎng)。2.2.2并行計算的應(yīng)用及發(fā)展障礙目前，并行計算用于天氣、環(huán)境等的預(yù)測和模擬;超級并行計算機(jī)用來進(jìn)行能源勘探，建立油田的三維模型，識別可能提供原油的地層形狀:在超級并行機(jī)上可以模擬生物醫(yī)學(xué)系統(tǒng)和進(jìn)行遺傳工程的研究，如研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分子合成的分子生物學(xué)，也可以用計算機(jī)輔助結(jié)晶學(xué)研究;在軍事機(jī)構(gòu)中，已經(jīng)用大型并行機(jī)CRAY一1

而空間上的并行則是指用多個處理器并發(fā)的執(zhí)行計算。并行計算將進(jìn)程相對獨立的分配于不同的節(jié)點上，由各自獨立的操作系統(tǒng)調(diào)度，享有獨立的CPu和內(nèi)存資源(內(nèi)存可以共享);進(jìn)程間通過消息傳遞相互交換信息(圖2一2)。進(jìn) 進(jìn)程 111發(fā)發(fā)送消息息進(jìn) 進(jìn)程 222接接收消息息圖2一2并行計算FigZ一 2ParallelComPuting并行計算不僅僅是一種獲得高性能的手段，它同時也具有將計算能力從單個處理器擴(kuò)展到多個處理器的潛力。這種潛力在幾十年前就已被人們所熟知，但是直到20世紀(jì)80年代末，它才真正顯示出來。然而，可擴(kuò)展并行性的實現(xiàn)是一條曲折的道路，直到現(xiàn)在，并行計算還沒有取得完全的成功網(wǎng)。2.2.2并行計算的應(yīng)用及發(fā)展障礙目前，并行計算用于天氣、環(huán)境等的預(yù)測和模擬;超級并行計算機(jī)用來進(jìn)行能源勘探，建立油田的三維模型，識別可能提供原油的地層形狀:在超級并行機(jī)上可以模擬生物醫(yī)學(xué)系統(tǒng)和進(jìn)行遺傳工程的研究，如研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分子合成的分子生物學(xué)，也可以用計算機(jī)輔助結(jié)晶學(xué)研究;在軍事機(jī)構(gòu)中，已經(jīng)用大型并行機(jī)CRAY一1

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]VC++與MATLAB混合編程[J]. 許雪開.  機(jī)電工程. 2007(02)
[2]一種新的MPI Allgather算法及其在萬億次機(jī)群系統(tǒng)上的實現(xiàn)與性能分析[J]. 陳靖,張云泉,張林波,袁偉.  計算機(jī)學(xué)報. 2006(05)
[3]基于機(jī)群系統(tǒng)的PVM并行編程技術(shù)研究[J]. 吳維剛,董小社,何戈.  計算機(jī)應(yīng)用研究. 2003(02)
[4]基于Matlab的分布式并行優(yōu)化計算環(huán)境[J]. 張帆,邵之江,仲衛(wèi)濤,錢積新.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2002(09)
[5]VC與MATLAB混合編程之DLL實現(xiàn)方法[J]. 肖永韌,解習(xí)農(nóng),劉曉峰.  計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2001(13)

碩士論文
[1]基于MPI標(biāo)準(zhǔn)的并行計算平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李永旭.東北師范大學(xué) 2007
[2]基于并行計算的線性空間算法在雙序列比對中的應(yīng)用[D]. 管仁初.東北師范大學(xué) 2007
[3]適用于網(wǎng)格環(huán)境的類MPI輕量級并行編程框架的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 陳思侃.上海交通大學(xué) 2007
[4]分布式計算技術(shù)研究與實現(xiàn)[D]. 徐田文.中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 2006
[5]校園計算網(wǎng)格建設(shè)與管理研究[D]. 段林濤.成都理工大學(xué) 2006
[6]并行計算的網(wǎng)格應(yīng)用研究[D]. 萬婷婷.廣東工業(yè)大學(xué) 2006
[7]并行計算在目標(biāo)識別中的應(yīng)用研究[D]. 易舜昌.西安電子科技大學(xué) 2006
[8]網(wǎng)絡(luò)并行計算的可視化研究[D]. 張信一.廣東工業(yè)大學(xué) 2004
[9]面向網(wǎng)格的資源監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 劉東華.中國科學(xué)院研究生院（計算技術(shù)研究所） 2002
[10]基于PVM的并行計算在PC機(jī)群上的實現(xiàn)[D]. 紀(jì)珊珊.大連理工大學(xué) 2000



本文編號：3295219