高性能嵌入式系统应用中的容错结构

介绍一种容错嵌入式计算机系统的体系结构，主要阐述了高性能嵌入式系统（HPEC）对故障的自我诊断能力及其可靠性的分析与评估。     

系统容错技术浅析

为了提高计算机系统的可靠性 ,从容错技术方面讨论了容错的一般方法和RAID系统。结合实例提出 Net Ware如何用软件方法实现磁盘镜像 ,从而保证文件服务器硬盘上的数据安全性。     

基于磁盘阵列的双机容错技术

阐述了实现双机容错的关键技术和双机容错的两种模式 ,并通过介绍一个基于PC服务器双机容错技术的典型应用使读者更进一步了解这一技术 .     

NetWare与WindowsNT系统容错技术的研究与实现

首先介绍了广泛使用的RAID容错技术,然后按国内流行的Novell,WindowsNT两大平台分类,详细地探讨了两种系统的容错技术,并给出了多种容错方案,供实际网络系统选择。     

浅水方程大规模并行计算模拟城市洪水演进

基于有限体积法建立求解溃坝水流运动的数学模型,利用Riemann问题求解Godunov格式计算通量,通过空间分块划分的大规模并行计算来加速运算,实现了城市洪水演进的精细数值模拟.数值模拟结果表明,建筑物在溃坝波波前到达初期所受水流荷载最大;受上游建筑物消波、蔽护作用,溃口下游建筑物所受荷载随至溃口的距离的增大而减小,建筑物的存在使得溃坝波在城区传播速度减慢.并行测试表明,缓冲模式比非缓冲模式更适用于浅水方程大规模并行求解.目前大规模并行计算能够实现对面积达400,km2的城区洪水演进进行实时仿真模拟,为滨河、滨海城市在受到溃坝、海啸等洪水威胁时的快速决策和应急疏散提供科学依据.     

基于深腾7000系统的大规模CFD并行计算

从基本流动控制方程及数值离散、多重网格、并行算法等方面详细阐述了混合网格框架下计算流体力学软件的基本原理,提出了采用三重嵌套循环结构在时间推进格式中实现多重网格加速及并行计算技术的主流程设计方案;同时给出了高精度混合网格并行计算软件在深腾7000系统上的大规模并行测试结果以及在某型民用飞机高升力流场数值模拟中的应用.结果表明:此高精度混合网格并行计算软件在采用千万网格点规模的大型飞机高升力复杂流场计算时,不仅计算结果与实验结果符合较好,且在2 048核并行计算时仍具有很好的并行可扩展性,计算效率不低于80%.     

自恢复容错系统的建模与分析

容错系统不仅会产生硬件故障,由于连续长时间的运行,系统的性能也会逐渐下降或失效,即老化现象。综合考虑容错系统中的硬件故障和老化现象,提出了将传统的冗余技术和软件抗衰技术相结合的策略,并给出了该系统的非马尔可夫随机Petri网模型,随之对基于该模型的系统进行了定量分析。     

多机容错系统中文件系统保存与恢复的设计

本文讨论了ＵＮＩＸ系统中文件系统保存／恢复的实现技术,首先系统有关的数据结构及其相互关系及增加ＵＮＩＸ系统调用的方法,然后给出文件系统的保存与恢复的实现方法。     

基于COMSOL的并行计算及应用

目前,COMSOL软件主要在Windows系统下进行串行计算,因而无法对复杂的问题进行有效的处理。本文基于Linux系统的高性能计算集群构建了COMSOL的并行计算平台,通过数值算例研究了并行计算中处理器个数对COMSOL加速性能的影响,通过分析给出了充分发挥现有硬件性能的一些建议。     

基于集群的服务器容错系统的设计与实现

论述在企业网络中如何利用Co-Standby Server对NT数据库服务器的数据获得双服务器热备份。     

EDCS:基于EJB的分布计算系统

采用EJB和集群技术构造了分布式系统EDCS.它由网络上的计算结点构成服务器池,用户可以用它完成高性能的计算任务.利用该EDCS系统实现矩阵乘法的分布并行计算.实验结果表明,该系统可以获得较高的加速比.     

面向集群的消息传递并行程序容错系统

为了保证大规模集群系统的可靠性和可用性,设计并实现了一个面向集群消息传递并行程序的容错系统。该系统采用检查点设置与卷回恢复技术,提出了基于内存排除的退出重进入并行环境策略,实现了对用户程序完全透明的容错功能、进程迁移以及系统自动重构。实验结果表明:检查点设置和系统恢复开销小于10%,符合大规模并行程序容错功能的要求。该系统提高了集群系统的可靠性和可用性,其设计结构和实现方法可以方便地移植到其他消息传递系统。     

基于PC集群的MIMD并行计算系统设计

论述了PC集群并行计算平台的建立,以及在此平台下的单一系统映像SSI和消息传递接口MPI。给出了一种基于M IMD体系结构和粗任务粒度的PC集群并行计算平台,并通过积分求π并行算法实例验证了该系统的可行性和效能。     

Horde:面向多核集群的并行编程框架

并行程序可以充分发掘硬件计算能力并提高程序性能,但是在多核集群环境中编写并行程序十分复杂。该文提出了面向多核集群的并行编程框架,Horde。Horde提供了一组简单易用的消息传递接口和事件驱动(event-driven)编程模型,用以帮助程序员表达算法逻辑中潜在的并行性,将计算分解与底层硬件结构去耦合,从而简化编写并行程序的复杂度,灵活地在不同的底层结构的集群上进行映射并能保持良好的性能。此外,Horde也提供了有效的任务对象迁移机制,可以实现动态负载均衡与在线容错。在128核集群上的实验表明:Horde可以有效执行并行程序,并且可以实现高效的任务对象迁移。     

基于集群系统的并行关联规则挖掘策略

文章在分析已有并行关联规则挖掘算法的基础上,讨论了多处理器系统中影响并行关联规则挖掘算法性能的主要问题。提出了多数据源在集群系统中的分布策略、在集群系统中进行并行关联规则挖掘的过程与策略、挖掘过程中并行计算的模型与方法以及规则的合并机制。     

基于线程并行计算的Apriori算法

针对数据挖掘中经典的Apriori算法在计算频繁项目集时需消耗大量的时间缺点,文中利用多线程并行计算的特点,提出了基于线程并行计算的Apriori算法,该算法是将统计候选项目个数的任务交给多线程来执行,从而达到减少Apriori算法的运行时间。通过实验数据分析,该算法对减少Apriori算法的运行时间有很大的提高。     

基于多核CPU的并行计算设计

通过多核CPU上多线程运算的效率分析,给出了相应的并行计算设计方案,并讨论了并行计算的发展趋势。     

基于自主计算的集群故障管理系统结构

随着计算机技术的不断发展和系统规模的不断扩大,高可用集群系统的管理和维护变得越来越复杂。为了提供稳定的计算环境,并及时发现定位系统中的故障隐患,提出了故障的主动管理方法。该文首先分析了自主计算的相关概念和技术,在分析集群计算环境管理需求的基础上,提出了一种基于规则的自主故障管理软件结构。根据集群系统的特点,选择分级管理方式,设计了局部故障管理模块(LFM)和全局故障管理模块(GFM),并具体说明了二者内部的功能结构。     

大数据环境下并行计算模型的研究进展

在大数据时代,制约并行计算发展的掣肘正在发生改变,为分布式并行计算带来了前所未有的机遇和挑战.回顾了并行计算的发展和大数据环境下的新变化;结合硬件环境、计算模式、以及应用需求等对于并行计算模型研究的影响,综述了面向批处理、面向流处理、面向图数据以及面向内存等几类并行计算模型的相关研究;展望了其发展趋势.