非静压水动力学模型的并行计算方法

针对非静压模型计算效率低下的问题,提出一个基于Windows多线程并行计算的非静压水动力学模型.推导了水深平均的非静压水动力学模型方程组;采用分块并行计算的策略,将计算域进行分区并创建两条子线程分别负责两个子区域的计算,利用生产者-消费者模型和线程互锁-解锁机制实现子线程的同步通信.最后通过孤波实验和正弦波实验的算例验证了模型的有效性,结果显示:并行计算方案能有效提高计算效率,比串行程序节省20%~30%的计算时间.     

滑动轴承混合润滑多线程并行计算数值方法

针对混合润滑数值分析将动压效应、弹性变形和界面接触特性耦合而非常耗时的问题,基于共享内存并行系统的多线程程序设计语言OpenMP,提出一种多线程混合润滑并行计算数值方法——红黑线交叉并行计算法.该并行计算模型是将雷诺方程求解域分成两个相互独立的子求解域,依次对两个子求解域进行并行数值求解,可以有效克服CPU线程间数据争用问题,加快求解速度.着重研究了并行计算核数、网格数量和工作站配置对并行计算性能的影响,分析结果表明:并行计算模型能够有效提高滑动轴承混合润滑计算速度,并行计算速度的提升幅度与并行计算核数成非线性关系,随着CPU核数的增加计算速度的增加幅度逐渐减小;此外,与内存和缓存相比,CPU的主频对并行计算速度有非常大的影响.     

Windows的线程、进程同步问题的求解(VC)

Windows是一个多任务操作系统，一个进程中可以有多个线程．进程和线程之间涉及到同步与互斥问题．笔者讨论了Visual C 中对Windows中的同步问题的解决方法．     

基于多GPU加速的各向异性弹性波正演模拟

比较分析了在不同网格大小介质模型情况下,分别采用串行计算、CPU 16个线程并行计算和4块GPU并行计算进行各向异性弹性波动方程正演模拟的执行时间差异。发现在网格点为2563的大模型上,用4块GPU的并行模拟计算相对16线程并行计算与串行计算的加速分别为30倍与156倍。表明多GPU并行算法可以显著缩短数值模拟时间,而且模型网格越大,加速效果越显著。因此,在单机环境下进行大尺度模型的各向异性弹性波正演模拟,采用多GPU并行计算方式是一个合适的加速选择。     

基于多图形处理单元加速的各向异性弹性波正演模拟

比较分析了在不同网格大小介质模型情况下,分别采用串行计算、CPU 16个线程并行计算和4块图形处理单元(GPU)并行计算进行各向异性弹性波动方程正演模拟的执行时间差异。发现在网格点为256~3的大模型上,用4块GPU的并行模拟计算相对16线程并行计算与串行计算的加速分别为30倍与156倍。表明多GPU并行算法可以显著缩短数值模拟时间,而且模型网格越大,加速效果越显著。因此,在单机环境下进行大尺度模型的各向异性弹性波正演模拟,采用多GPU并行计算方式是一个合适的加速选择。     

共享内存式并行离散元程序的设计与测试

构建了适用于并行计算的离散元数据结构,改进了基于网格法的邻居搜索算法,进而完成无锁的离散元程序的并行设计.计算测试实例采用固体晶格模型,模拟了一个岩石试样在单轴压缩情况下的整个剪切破坏过程.测试结果表明:颗粒数量达到数万以上后,加速比变化不大,体现了并行具有与问题规模无关的特点;四个线程并行计算时,并行效率可达到0.85左右,程序耗时随颗粒数量增加呈现良好的线性增长趋势.新的邻居搜索算法适用于离散元的并行计算,可以大大提高计算速度,有助于复杂岩土体或复杂地质模型等颗粒要求较多的问题研究.     

Lattice-Boltzmann方腔模型的CUDA加速实现

对Lattice Boltzmann方法(LBM)在CUDA下的建模和算法进行了研究,使得该方法在GPU下的计算速度得到提升,大大缩短了计算过程的时间消耗。利用非平衡外推边界条件处理,以LBM方法模拟了D2Q9模型的方腔顶盖驱动流动,采用全局内存和纹理内存存储数据,将模型中9个分布函数存储为二维网格,每个网格分配一个线程,每个线程块包括256个线程,多条线程并行计算。在普通个人计算机上,采用NVIDIA GeForce 9600 GT显卡和CUDA,实现了LBM模拟方腔流动,将计算速度提高到CPU的50倍。     

注射模冷却过程模拟的并行算法

根据边界元方法形成的系数矩阵的形态特点和计算机多核技术,提出了利用异步IO线程实现的矩阵并行生成算法和基于处理器时滞的线性稠密阵的并行SOR迭代解法,实现了注射模冷却过程模拟的并行计算,解决了该过程中所采用的边界元方法不适应并行计算的难题.数值结果表明,该算法在双核计算机上缩短了注射模冷却过程模拟1/3的计算时间.     

基于多核的粗粒度2.5维电磁场正演并行算法

基于CPU多核处理器实现了粗粒度2.5维电磁场并行正演算法, 使用OpenMP对串行算法的频率域进行粗粒度分解, 主线程进行任务分配, 从线程在CPU多核上并行计算各频率域电磁场值, 并分析了OpenMP并行效率与模型及核心数目的关系. 多组不同模型测试结果表明, 本文并行方法与串行方法得到的数值结果相同, 并获得了接近CPU逻辑核心数目的性能提升.     

化学虚拟仪器中的高速数据采集

结合研制化学虚拟仪器系统的实践，介绍了Windows系统中进程和线程的概念、线程的运行机制和多线程技术；分析了在VB中采用多线程技术所用到的Win32函数；以程序实例的方式给出了在VB中采用多线程技术来实现虚拟仪器中高速数据采集的一般原理和方法。     

基于Windows的DSM系统中线程迁移的实现

随着多线程DSM系统的发展,线程迁移已经成为DSM系统中一个非常重要的研究课题。在分析Windows操作系统的存储和控制结构的基础上,讨论了基于Windows操作系统的多线程DSM系统的基本框架,提出了一种对线程进行动态迁移的方法。并且在一个基于Windows操作系统工作站机群的Smonn系统中成功实现,表明了该方法的有效性。     

基于MPI的eclipse并行计算在油藏模拟中的应用

随着进行油藏模拟数据量增加,计算步骤日渐复杂,利用传统计算机来模拟,为了达到理想的模拟速度和效果,其硬件平台的投资将很高。本文设计并实现一种通过在windows下配置mpich2以建立的eclipse parallel并行计算,通过交换器和网线建立PC集群代替原有单个计算机来做油藏模拟。利用eclipse parallel,我们模拟并实现并行平台的要求,四台计算机同时计算程序,一台显示结果,通过使用实际数据对并行油藏模拟的稳定性和并行效率进行测试,测试显示在PC集群系统上高效运行eclipse进行油藏模拟模拟计算是可行的。     

一种网上求解线性方程组的Guass-Seidel并行迭代算法

针对基于PVM的微机网络并行计算环境下,处理机的运算速度较快而处理机间的通信相对较慢的实际情况,给出了一种网上并行求解线性方程组的Guass-Se idel迭代算法。该算法将方程组的增广矩阵按行卷帘方式分布存储在各处理机中,循环传送每一次的迭代向量以减少处理间的通信次数,同时,采用计算与通信部分重叠技术,提高并行算法的效率。并用1~12台桌面PC机联成的局域网,在PVM 3.4 on W indows2000,VC 6.0并行计算平台上编程对该算法进行了数值试验,试验结果表明,该算法较传统的基于列扫描法的Guass-Se idel并行迭代算法优越。     

基于Windows平台的实时测试系统软件的设计与实现

在Windows平台下利用多线程技术对实时测试系统软件进行了设计和实现。通过分析多线程及其同步控制，结合实例给出实时测试系统软件的总体实现框图及思路，描述了基于事件同步对象的系统软件具体实现方法，给出线程在激光路面平整度测试仪系统软件实际测度中的工作流程。上述思路、方法与流程已被充分应用于对激光路面平整度测试仪系统软件的开发中，并取得了非常好的效果。     

基于PVM的m-Step Jacobi PCG方法网上并行求解有限元方程

针对基于PVM的桌面PC机联网而成的网络并行计算环境中,处理机的运算速度较快而处理机间的通信相对较慢,以及微机的内存有限的实际情况,从实用的角度出发,给出了基于PVM的网上求解有限元方程组的并行m-Step Jacob i PCG方法,该算法的矩阵和向量采用行元素相邻单元贡献法实现有限元总体刚度矩阵和荷载向量的并行计算与组装,分块储存在各处理机上,其处理机间通信较少。并在1-4台桌面PC机连接成的局域网,PVM3.4 on W indow2000,VC 6.0并行计算平台上编程对该算法进行了数值试验,得到了较理想的结果。     

Visual C+ + 5.0平台上的多线程开发

介绍了Windows95/98/NT中的多线程技术,并提供利用W32API开发多线程应用的方法。     

微重力下两相流动沸腾换热模拟试验台采集控制系统设计

介绍了微重力下两相流动沸腾换热模拟试验台的系统构成,并设计了一个基于Ｗｉｎｄｏｗｓ９５／９８／ＮＴ的多线程实时数据采集控制系统,以此对微重力下两相流动沸腾换热模拟试验台的系统进行多点测量及控制。     

工业过程仿培系统DCS操作站设计与实现

介绍了在 Windows 平台下实现工业过程仿真培训系统 DCS 操作站功能的新途径 :使用图形化编程语言 LabVIEW 来开发仿集散控制系统(DCS)操作站的功能,给出了仿 DCS 操作站的结构以及几个主要的功能模块的软件实现,讨论了多线程技术如何在仿真培训系统中的应用。 该仿 DCS 操作站作为工业过程仿真培训系统核心之一已成功地投入使用     

Java多线程机制的研究与实践

多线程编程是Java语言的一个重要特色，它使Java程序可同时进行多路运行，支持多任务并进行处理，可充分利用系统资源，提高程序的执行效率。本文在说明进程、线程的基本概念后，还介绍了线程的状态，多线程的调度原则，并详细讨论了实现多线程的两种途经：重载Thread类的run()方法和Rummble接口的run()方法，它们都具有相同的功能和作用。最后还介绍了多线程的分组管理方法。     

The serial communication based on multithreading technique of Windows

Present a kind of method which is used to communicate between serial serial port and peripheral equipment dynamicly and real-time using multithreading technique based on the basic principle of communication and multitasking mechanism in the circumstance of Windows. This method resolves the question of Real-time answering in the serial communication validly, reduces losing rate of data and improves reliability of system. This article presents a general method used in the serial communication which is practical.