实时并行调度策略

本文讨论多处理机环境下的并行划分算法和并行处理问题,介绍两种实时并行调度策略——单级化非嵌套式算法和多级化嵌套式算法,给出在最小可能时间内对处理工作P所需要的最少处理机数的估算公式.作为算法的使用实例,本文最后介绍了多级化嵌套式算法在雷达数据处理中的应用,解决了将紧耦合多微机系统用于实时系统中实时任务并行调度的关键问题,取得较满意的效果.     

微机间8位并行双向中断通讯的实现

提出基于８１５５ 芯片实现ＭＣＳ－ ５１ 单片机与ＰＣ／ＸＴ 微机之间８ 位并行双向中断通讯的方法－ 介绍其工作原理，给出了硬件及软件接口，在近距离通讯中实现了８ 位微机间数据的实时高速传递－     

使用微机计算设计用氧气顶吹转炉的物料平衡及热平衡

本文介绍了使用微机计算设计用氧气顶吹转物料平衡及热平衡的方法,并通过实例给出了框图和计算结果。使用微机做这种计算,极大地提高了计算速度,节省了计算者的大量时间,而且能很容易地进行多种设计方案比较,从而保证设计更加合理,可靠,提高设计质量。     

MPI环境下FDTD高效率网络并行计算研究

FDTD(FiniteDifferenceTimeDomain)计算复杂电磁场问题存在计算时间长和内存耗用大的难题,并行计算可以减少单机处理量,是解决该难题的有效途径.本文针对网络并行系统特点结合FDTD算法,提出了有效的优化步骤,采用MPI并行函数库实现高效率FDTD并行计算.在一套16台微机组成的网络并行计算机系统上完成了三维FDTD并行计算举例.计算结果证明了该方案的正确性,并且得到了较高的并行效率.     

基于CAN总线的发电机励磁监控系统

针对中小水电站现场工作环境恶劣的情况,用多CPU技术设计了基于CAN总线的发电机励磁监控系统,系统由励磁调节器和上位监控计算机构成.励磁调节器内的双微机采用松耦合并行通信方法进行数据交换,调节器中的励磁控制微机经由通信控制微机实现与上位监控计算机的CAN网络通信.介绍了系统的构成、通信方案、通信协议及软硬件设计方法.所设计的系统具有实时性强、可靠性高等特点,在现场运行稳定.     

基于Verilog-HDL的微机并行数据传送

介绍了微机并行打印口的基本构成，从系统结构、逻辑框图、时序图及打印口控制等多个方面，详细阐述了用并行打印口实现并行数据传送基本方案，并且给出了实现该方案的Verilog—HDL描述。     

一类二维非线性发展方程的分块隐式格式与并行计算

为获得可使二维非线性发展方程适合于在并行机上运行的高效率计算方法,给出了二维非线性发展方程的分块隐式格式以及并行数值计算方法,得到了该方法关于A12—稳定性以及并行兼顾的结果,通过数值例子表明了该方法具有良好的使用性和有效性.     

Gauss-Seidel迭代法的多核并行运算研究

分析了线性方程组迭代求解的计算原理,在多核架构的微机中,给出了一种Gauss-Seidel并行迭代算法。该算法首先按照并行计算的需求把Gauss-Seidel迭代公式分解为串行运算和并行运算两部分,然后利用步进及广播的方式有序地把串行运算调度到处理器的每个核中并发运行.理论和数值测试均验证了并行运算的有效性。     

基于机群的并行分子动力学裂纹模拟

在探讨并行分子动力学算法的基础上,介绍机群并行分子动力学计算环境的构建.详细说明了在机群并行计算环境下,并行分子动力学计算的编程过程和实现方法.最后以并行分子动力学程序Lammps为例,介绍其在自强3000机群并行计算环境下的安装和使用,并以二维LJ裂纹扩展模拟的实例进行验证,得到一些初步的结果.     

万核级可扩展CFD软件及应用

介绍了超级计算机在国民生产中的作用和意义,重点展示了自主研发的可扩展大规模计算流体力学软件(CCFD)的结构及其在直接数值模拟(DNS)复杂流动问题中的应用.分析了CCFD核心计算模块CCFD-Hoam在不同构架的超级计算机中的并行加速比,结果表明在万核级并行计算规模下,CCFD-Hoam的并行效率仍可以达到80％以上,具有较强的并行加速能力.利用CCFD-Hoam,在万核级并行计算规模下,首次对RAE2822翼型绕流和强冷却壁面条件且马赫数等于8的平板绕流做了高精度DNS计算,并给出精细的湍流场结构,结果表明CCFD-Hoam适用于近翼面复杂流场的高分辨DNS计算.     

方形通道内流体流动的耗散粒子动力学并行计算

利用耗散粒子动力学(DPD)对方形通道内流体流动进行了模拟.通道壁面由3层粒子组成.在壁面附近实施了无滑移边界条件,在流动方向实施了周期性边界条件.计算中对每一颗粒子施加重力,从而驱动整个流体流动.计算结果表明,流体充分发展的速度分布与基于N-S方程的数值模拟结果一致.并行计算结果表明,DPD很适合于并行计算.与每个节点所处理的总的粒子数目相比,只有少数粒子参与通信,因此能够获得较高的并行效率.当节点数目为18时,并行效率仍然在80%以上.     

移动机器人的并行免疫计算模型

为了支持未知环境下移动机器人自主导航，提出了移动机器人的并行免疫计算模型，为解决其在线导航优化、病毒／路障识别和计算效率问题提供了基础组织。免疫计算模型分为固有免疫计算层、适应性免疫计算层和并行／分布式计算层，并行免疫计算模型建立在此3个免疫计算模型基础上。探讨了移动机器人并行免疫计算模型的负载极限和负载平衡，分析了此类移动机器人系统的鲁棒性；提出了移动机器人并行免疫计算模型用于路障识别的方法。移动机器人并行免疫计算模型的复杂性分析及仿真结果表明，并行计算能提高其效率；仿真结果表明，移动机器人可消除病毒，并具有较高计算性能。     

基于遗传算法的Web集群负载均衡方法

Web集群技术解决了Web服务器系统的容量问题,其核心思想是负载均衡策略和算法。在此对Web集群中的负载均衡技术进行了分析和探讨,并提出一种混合遗传算法。仿真实验表明,这种算法能有效解决Web集群的负载均衡问题,并且能避免标准遗传算法的早熟收敛现象,同传统的负载均衡方法相比,降低了任务执行时间。     

基于网格的NURBS曲线下面积的并行计算

为了解决NURBS曲线下面积计算中计算量大的问题，研究并实现了高性能网格环境下并行计算方法．本算法采用Romberg积分和MPI技术相结合的方法，做到通信量最小．经测试，计算用时与网格上并行计算处理器数目成正比．     

基于PXE的Linux并行机群快速自动部署与配置

Linux并行机群具有良好的扩展性、可定制性、稳定性和安全性,广泛应用在大规模数值计算领域.为了完成不同需求的任务,并行机群需要经常的更改系统配置以及并行软件,由于并行机群的规模通常都非常大,因此并行机群的系统部署问题也成为一个重要的问题,选择一个好的自动部署方法就意味着会节省数小时的系统安装时间.本文介绍了一种基于PXE网络自启动技术的使用GHOST软件配合DHCP服务的方法来进行Linux并行机群的系统部署与配置的方法,并通过8个节点的机群来验证了该方法.     

基于GPGPU的LBM障碍绕流的实时模拟

基于显卡的通用计算(GPGPU)是近年来并行计算和快速绘制的热点.格子Boltzmann方法(LBM)作为流体动力学的新方法,其并行性好,常常用于基于物理的流体模拟,且具有适用于复杂边界障碍的特性,但计算较为复杂.利用GPGPU技术来加速LBM的流体计算模型,构建了基于图形处理器(GPU)的流体计算框架,实现了格子Boltzmann计算的D2Q9和D3Q15模型,并用于实时的障碍绕流模拟.     

可伸缩并行Web服务器体系结构的设计与研究

针对Web服务器的特点,提出和设计了基于集群系统的可伸缩并行Web服务器的体系结构,并对其中的主要关键技术例如负载均衡技术、高可用性支撑技术和并行Web文件技术等方面展开了详细的研究．     

DSMC交互式并行化系统性能预测模型

对机群环境下的DSMC并行计算问题考虑了初始数据划分、系统负载平衡和网络通信情况等因素,建立了DSMC交互式并行化系统中的性能预测模型,分析了机群系统的物理参数如何影响DSMC并行模拟计算的效率。对两个实际DSMC问题的研究结果表明,性能预测结果与实际测试结果基本吻合。说明该方法是正确有效的。     

基于MPI/OPENMP混合编程的三维粒子模拟并行优化

针对MPI、OPENMP并行程序各自存在的缺陷,将MPI与OPENMP结合起来,实现了MPI/OPENMP混合并行编程;通过实验对MPI、OPENMP并行程序及MPI/OPENMP混合并行编程进行了分析.实验结果表明:MPI/OPENMP混合并行编程可以大大减少通信量,其效率和加速比均优于纯MPI并行程序,克服了MPI并行程序中因粒子分布不均匀使负载不均衡而导致的程序性能下降的问题,使得可以利用集群中的更多结点来进行计算,缓解了MPI并行程序的通信延迟问题;同时,MPI/OPENMP混合并行编程克服了OPENMP并行程序依赖于单台计算机处理能力和存储空间的问题,大幅度提高了模拟规模.     

纳米流体流动与传热过程的LBM并行计算

建立了描述纳米流体流动与传热过程的格子-Boltzmann模型,针对格子-Boltzmann方法（LBM）高度并行性的特点,用消息传递机制实现了平板间纳米流体流动与传热过程的LBM并行计算,分析了处理器数目与区域分解模式对计算效率的影响。结果表明,纳米粒子的微运动强化了流体与壁面以及流体内部的换热过程,LBM并行计算方法应用于纳米流体流动传热计算能够提高计算效率。