分布式共享存储器型多处理机的研究

文章提出了一台分层结构的分布式共享存储器的型多处理机ＤＳＭＡｒｃ的系统结构，该系统采用总线监听和目录式相结合的ｃａｃｈｅ一致性协议，来保持分布式局部ｃａｃｈｅ与共享主存内容一致，为压缩目录所需存储空间，文章提出了一种新的目录存储结构－目录ｃａｃｈｅ在ＳｕｎＳｐａｒｃ工作站上对ＤＳＭＡｒｃ原型进行了模拟，根据模拟结果对ＤＳＭＡｒｃ的性能作了初步分析。     

多处理机实时分类调度算法研究

讨论了在多处理机实时系统中周期任务可调度性的充要条件和非周期任务的分布函数,并进行了任务调度模型设计。通过处理器利用率实现对实时任务的动态分类,并根据这些分类进行处理器分派。仿真结果表明,这种方法能有效提高实时任务的调度成功率;在处理器达到5个时,调度率可达98%以上,基本属于最优调度,平均负载达到最小且趋于平稳。     

多处理机调度问题的一种近似算法

对多处理机调度问题Ｐ∥Ｃｍａｘ，给出一种近似算法，大量实例的计算结果表明，本文的算法是非常有效的。     

硬实时任务在多处理机上的动态调度研究

在硬实时任务集能够在多处理机上进行静态调度的基础上,从理论上研究了相同硬实时任务集在多处理机上能够进行动态调度的条件,并给出了动态调度规则,为硬实时任务的动态调度问题提供了一种新的解决途径。     

一种求解多处理机调度问题的自适应蚁群算法

将蚁群算法应用于求解多处理机调度问题,提出一种自适应蚁群算法．算法以最小化makespan为调度目标,根据蚂蚁留下的信息素指导蚁群在解空间展开全局搜寻,将任务分配在恰当的机器上,并通过自适应调整阈值实现全局探索与精细查找的平衡．实验结果表明算法具有较好的优化性能．     

一种基于IPGSA的多处理机调度算法

多处理机作业调度问题是一个典型的非线性规划问题,针对具有多条件限制的多处理机作业调度问题,提出了一种基于改进的植物生长模拟算法(IPGSA)来搜索问题解的空间.该方法首先将多条件限制和目标函数定义为该问题的数学模型,然后使用改进的植物生长模拟算法搜索问题的解空间,得出最佳的问题求解方案.在实验中,将该方法与粒子群算法、...     

并行编译中的区域调度问题

介绍指令级并行性(ILP)中和指令级计算(EPIC)中区域的直观概念和这些概念的形式化工作，并简单介绍区域的几个调度算法，为并行编译中的区域调度问题提供一个系统的、形式化的论述。     

基于头脑风暴算法的多处理机组合生产批量调度问题

在生产调度领域中,受生产工艺等诸多因素的影响,往往每个生产过程都需要多台机器同时参与加工。同时,待加工的工件数量较多,需要将每种类型的工件进行批量处理,以缩短生产周期。本文在作业车间环境下,根据每个加工过程所参与机器的负荷,采用可变分批方案,提出了非混排多处理机组合生产批量调度模型,并结合头脑风暴优化算法,求解出最短加工时间。提出了一种改进的头脑风暴优化算法,引入贪婪思想与动态讨论机制,讨论次数随着算法的迭代而自适应变化,将全局搜索与局部搜索相结合,加强了算法的搜索能力。实验结果表明,改进的头脑风暴优化算法与基本的头脑风暴优化算法相比,求解效率更高,收敛速度更快。     

多处理机中矩阵乘法的算法研究

从矩阵乘法的顺序代码、并行代码中分析了其通信时间开销和计算性时间复杂性,提出了使用直接法、子矩阵和递归算法;为提高效率,还提出了将通信安排在计算过程中间进行的算法,使得计算获得最大的重合。解决了多处理机系统中因处理器间的通信速度相对滞后所产生的负面影响问题,给数值计算带来很大的方便。     

混合资源调度的遗传算法研究

针对多机群协同计算背景下的混合资源调度的NP难题,采用一种新型的遗传算法和编码规则,较好解决分布式并行计算环境下,多任务与多资源的调度分配问题,并给出了实例计算,结果表明,该算法能较好地解决资源之间的冲突问题,而且遗传算法操作简单,每个染色体都对应一个可行调度,同时避免了非法染色体的产生。     

单芯片多处理器系统任务并行处理设计

根据单芯片多处理器的基本架构,围绕如何提高单芯片多处理器的性能,提出一种基于任务库的任务并行处理方法,给出了任务加载和调度策略,并用硬件予以实现.以4个基于51体系结构的MCU子处理器为单芯片多处理器架构,进行了任务分配调度实例验证.结果表明,提出的方法切实可行,能够提高单芯片多处理器的并行处理能力和工作效率.     

适用于并行计算的AGEI方法

在并行算法研究中,许多大型科学计算问题都可以归结为求解复杂的偏微分方程或方程组,对方程构造的差分格式可分为显式和隐式两大类,显式格式虽然适合于并行计算,但是其稳定性条件有严格的限翩。而隐式格式稳定性较好,但在每一时间层上要求解线性方程组,不能直接用于并行计算。交替分组显式算法的思想可以用来设计隐式差分方程组的迭代解法,得到交替分组显式迭代法（AGEI）。这种方法可用于具有主对角占优的一般三对角方程组的迭代求解,不仅格式容易实现而且可以直接进行并行计算。     

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。     

精密电容器误差的并行计算方法

利用局域网和标准消息传递库构成并行计算环境,实现了对精密电容器误差的并行计算.改进了传统的Runge-Kutta方法.最后讨论了与并行计算效率有关的因素.     

响应面法在晶体生长控制参数优化中的并行计算

响应面法对提拉单晶生长参数进行数值模拟优化时,要通过单晶提拉的数值模拟计算获得响应面函数拟合所需要的试验数据,这些数据的获得占据整个响应面法优化求解的大部分时间。为提高优化效率,本文应用响应面方法的并行化算法对直拉单晶生长参数进行了优化。在Windows环境下搭建并行运算平台,采用C语言编制,以MPI消息传递方式的并行响应面优化并行程序。通过对串行和并行程序的优化所需时间进行对比,可以使并行后的优化效率提高80%以上。采用并行化的响应面法优化方法对提拉单晶生长向着更高的方向发展提供了更迅捷的途径。     

流场分析和设计的并行计算

网络连接机群是一种有效的并行计算工具,讨论了在此环境下流场分析和设计的并行计算问题。流场解中采用了Euler方程作为主控方程,并用有限体积方法和时间隐式方法进行求解。在MPI／PVM环境下用分区方法作了二维翼型和三维机翼绕流的并行计算。数值算例表明流场计算的正确性和并行计算的有效性,并讨论了影响加速比和并行效率的各种因素。用耦合流场解和并行遗传优化算法做了二维翼型和三维机翼的单目标／双目标数值优化。算例表明：使用的适应函数优于传统线性组合法构成的,遗传算法计算三维优化问题时必须并行化。     

基于视窗操作系统网络并行计算环境的建立与应用

针对单台微型计算机进行数值模拟耗时长的问题,在微软公司开发的32位视窗操作系统下建立了网络并行计算环境.把2台微型计算机连成一个星形结构的以太网,以并行虚拟机作为网络并行计算平台、Vi sualC 作为开发工具,通过建立帐号及主目录、配置网络、设置系统环境变量和测试等步骤,完成了并行虚拟机的配置与调试.采用C语言自行研制了并行凝缩算法的源程序,并进一步以主从进程模式对金属平板轧制过程的弹塑性力学行为进行了数值模拟.研究结果表明,所建立的网络并行计算环境运行可靠,并行加速比可达1 785,并行效率达到了89%,与单台微型计算机相比,不仅提高了运行速度,且大大缩短了计算时间.     

三维地理环境下电磁波场强预测并行计算研究

在基于3DCM的电磁波空间专题信息的定量分析研究中,电磁波场强预测是基础性工作.目前射线跟踪模型是比较有效的定量预测模型.针对电磁波场强射线跟踪预测模型计算量大的瓶颈问题,研究了基于.NETRemoting的射线跟踪并行计算解决方案,实验证明该计算方案能缩短计算周期,从而使得电磁波场强预测射线跟踪方法走向实用.     

精密电容器误差的网络并行计算

利用局域网和标准消息传递库构成网络并行计算环境。基于变动边界微扰法,实现了精密电容器误差的并行计算。改进了传统的Runge-Kutta方法。新方法在计算量,计算速度,稳定性上都优于原方法,并在实际计算中取得了良好效果。最后,将用单机和用并行机进行计算的结果作了对比,讨论了与并行计算效率有关的因素。