基于异构平台的并行计算性能可视化研究

发布时间：2020-06-20 00:39

【摘要】： 近年来,随着计算量需求的不断增大,并行机群乃至多核集群的日益发展,使得高性能并行计算被更加广泛的应用在大量数据处理的各个领域。然而,由于PC机群与集群中存在计算节点操作系统的单一性以及缺少实用的图形化工具等方面的不足,使得用户进行并行计算的操作过程相对复杂,观测节点中各进程的执行状态比较困难,无法直观的把握程序的运行过程,找出性能瓶颈,不利于按照程序的性能指标发现其设计的不足。因此,为了便于程序员和用户去获取、分析程序产生的性能信息,可视化技术作为一种观测、分析程序性能的有效途径逐步融入到并行计算领域,并越发受到人们的广泛关注。为了更好的掌握集群系统中并行应用程序的性能情况,本文在研究了国内外相关工作的前提下,构建了基于MPI与MPI-TBB两种并行程序设计模式的Linux并行计算集群,并通过与Windows控制显示用户平台共同组成一个异构环境,并在此基础上给出了一种并行计算性能可视化模型。本文从并行程序的执行时间、CPU利用率以及执行过程中所历经的各种状态、事件出发检测程序的性能情况。提出以代码插桩、MPE检测以及日志记录等方式进行事后并行计算性能可视化。设计C#语言集成终端仿真软件与日志分析工具,通过一列系性能视图让用户以快速、直观地方式了解并行程序执行、通信等状况,从而为定位性能瓶颈、优化程序提供直观的参考。为了验证此文方法的可行性与有效性,通过MPI编程模式下的行列矩阵乘并行程序与MPI-TBB混合编程模式下的皇后放置问题进行试验,分别从不同侧面展现程序的性能。实验表明,本文提出的可视化方法具有实用性和有效性的特点,对提高集群系统的可用性、改善程序性能及效率等方面具有较好的实用价值。
【学位授予单位】：辽宁师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TP338.6

【引证文献】