PC集群的建立与MPI并行环境的实现及其应用

通过网络集线器,采用以太网形式,建立了由多台微机(PC)组建的PC集群。采用TURBO-LINUX操作系统,使MPI并行环境在该PC机群上得以实现。利用了该系统实现了分子动力学程序的并行计算。     

PC集群的建立和MPI并行环境的实现与编程

基于商品化部件的高性能集群计算已逐渐成为一种未来主流的并行计算系统．本文介绍了一种基于WINDOWS和MPI并行编程环境的PC集群系统的建立，介绍了MH的特点以及MPI常用编程模式，并给出了具体的实例说明．     

基于MPICH的MPI并行环境分析

目前国内外高性能计算机系统中最广泛使用的并行编程环境是MPI。MPI是国际上的一种并行程序的标准，具有移植性好，功能强大，效率高等多种优点。MPICH是一种最重要的MPI实现，是一个与MPI规范同步发展的版本。论文通过对MPICH源代码的分析，了解MPI函数的内部实现方式，包括：消息传递的实现方式、消息的缓存方式和数据类型的匹配和转换等，并在此基础上，进一步分析该方式的优缺点，改进MPICH的实现方式，同时可以为MPI的改进提供指导。     

并行查找算法的MPI实现

本文对一种并行查找算法进行介绍,然后给出其MPI实现,并进行时间复杂度分析．     

基于MPI的并行文件传输服务器群

本文运用MPI、COM/ActiveX和面向缓存等技术设计并实现了文件并行传输理论的新模型,将传统的最小负载均衡调度单位缩小至低于单文档大小,并将命令处理和数据服务相分离.文中给出了系统拓扑图、命令处理流程图和核心模块的设计原理图.实际测试结果表明,该系统增强了处理并发请求的能力和带宽,大大提高了数据传输速率,证明了这一设计方案的可行性和有效性.     

集群环境下并行编程环境研究

研究了集群环境下并行编程的两种模型——PVM和MPI，分析了基于PVM模型的PVM ．CPPVM2种编程工具的发展情况、编程环境及各自特点；同时分析了基于MPI模型下提供开放资源的MPICH，LAM／MPI，MPIJava编程工具的发展情况、编程环境及各自特点、提出了集群编程环境将朝着面向对象的并行程序设计、广泛的异构环境支持、高性能计算程序设计的可视化等方向发展．     

MPI并行编程环境及程序设计

通过对MPI原理和特点的研究,给出了并行MPI程序的基本设计思路和执行过程,并实现了向量相加的并行计算.     

基于MPI的二维泊松方程差分并行实现与测试

消息传递是一种广泛应用于集群环境下的并行编程模型.针对简单二维Poisson方程的第一边值问题的典型差分格式,在MPI并行环境下,使用五点差分离散和雅可比迭代法实现了此类方程的并行求解.实际测试表明此类方程在一定问题规模下,其并行算法具有很好的加速比和并行效率.     

并行技术在电磁有限元计算中的应用

有限元方法FEM(Finite Element Method)是计算电磁学中非常重要的一种方法,而当问题规模较大时或计算量较大时,传统串行单机FEM难以胜任.本文在基于消息传递(MPI)的分布式并行系统上,采用有限元方法对电磁场问题进行并行求解.有限元方法形成的系数矩阵可以表示成块三对角矩阵,适合采用并行多分裂方法高效求解.并行计算技术的运用减少了计算时间并扩展了可处理问题的规模.结果表明,将并行技术应用于电磁有限元计算是有效并且可行的.     

PVM与MPI关于通信方法的比较

PVM与MPI是两个不同的并行编程环境，从上下和非阻塞通信方面描述了各自的概念及通信方法并比较了二的特点，最后总结将来PVM与MPI结合的发展方向PVMPI．     

基于PC机群并行环境的构建方法

介绍一种用于高性能计算的并行环境－PC机群，从硬件平台和软件环境两个方面讲述了它的构建方法，并简单介绍了MPICH并行环境的使用方法。     

一种利用工作站群集的并行计算研究方案

提出一种利用工作站群集的并行计算研究方案,即在现有的局域网基础上构建PC群集,为相关科学研究提供并行计算平台．分析了编程环境,并给出了一个求π的MPI程序实例。     

并行Greville方法及其在MPI环境下的实现

以Greville算法及行主元的Gauss消元法为基础,给出计算Moore-Penrose广义逆A^＋的并行方法,并对算法的复杂度(O(mn²/p))、并行计算成本(O(mn²))、并行加速比及效率进行分析.讨论如何利用MPI界面进行程序设计,并在PC机集群系统上实现A＋的并行计算.最后列出一些数值结果.     

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.     

工作站群的并行计算性能

利用现有的某些应用实例，比较了工作站群和并行机用于并行计算方面的性能，说明工作站群在某些应用场合可以取代并行机．     

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.     

高效率FDTD网络并行计算研究

在一套Beowulf型网络并行计算机系统上,对FDTD并行化处理中的区域分割、邻近子区域之间的边界数据交换、数组操作和进程同步等关键步骤进行了研究和优化,提出了采用MPI并行函数的FDTD并行计算方案.通过三维FDTD并行计算举例,验证了并行计算的正确性,通过测试得到了较高的并行效率.