提高机群OpenMP系统性能的关键技术研究

发布时间：2020-12-12 21:31

　　随着微处理器和高速网络技术的发展，机群由于性能价格比高和可扩展性好等特点，正逐渐成为并行计算的主流平台。适合机群的并行编程模型能够促进机群的广泛应用，从而促进并行应用的发展普及，成为当前关注热点。目前消息传递是机群上主流的并行编程模型。但是程序员在机群上使用消息传递编程相当困难，这一点阻碍了机群的广泛应用。一般认为，共享存储比消息传递易于编程。OpenMP作为当前共享存储的事实编程标准，具有易于编程和支持增量并行的特点。机群OpenMP系统在机群上提供了共享存储的OpenMP计算环境，它结合了OpenMP的易编程性和机群的可扩展性，引起了广泛的研究。由于机群通常采用廉价的商业网络互连，通信开销较大，机群OpenMP系统要想获得理想的性能较为困难，而具有良好的性能是它能否得到广泛应用的关键，因此如何有效提高机群OpenMP系统的性能成为当前研究热点。 本文研究了提高机群OpenMP系统性能的关键技术，并利用扩展OpenMP制导的方式进行了实现。机群OpenMP系统通过将OpenMP程序转换成软件DSM程序在机群上运行。基于Home的软件DSM系统在机群上构造了类似NUMA结构的共享... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院计算技术研究所)北京市

【文章页数】：83 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

SGI数据分布模式

OPeMnP标准是基于一致存储访问的SMp并行处理系统，。然而在机群系统中，拥有者计算的实现程度直接决定了一个nP/AJIJ认中，我们扩展了OPe川边p的制导集，允许程序员显模式。而在缺省情况下，数据采用block模式分布。制导格式制导说明其被制导的数组对象在各结点的Home中的分布局共享的数组变量。由于数据分布以页为单位且不支持嵌套并的最高维，所以我们设计的制导语法比较简单:aomPdsitrbiuet(array-nmae，lyaouteemode)mode:=BLOCK}CYCLIC}CYCLIC(ehunks七e)BLocK方式是将数组aarryespame按最高维长度均分在每个knsize)是将数据最高维按ehuknsize大小以Round~Robni方式现中进行页对齐):cycLIc则表示以cYcLIC()l方式进行[1024][1024]，B[1024]11024];aomPdsirtibuet(A，BLOCK)aomPdsirtbiuet(B，CYCLIC(128))

中国科学院计算技术研究所博士后出站报告差不多;LU程序比GS程序计算通信比小，加速比为2.90，L妙程序具有相似的数据访问模式，计算通信比较好，八70。多机运行时的加速比如图4.5所示。由此可以看出，在我们S调度是非常有效的。表.43应用程序规模、串行和八机运行时间及开销规模及迭代代共享空空串行时时8机运行时间及开销(s)))次数数间间bJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJl(((((((MB)))(s)))总时间间训一算算SEGVVVys...c2048x204888l666341.222280.977742.211113.055521.14442048x2048883222242.355583.688829.800024.100023.48884096x4096，，1288883.733314.34446.92221.91113.6333111110000000000000000004096x4096，，25666269.388840，188815.466610.97777055511111000000000000000000


本文编号：2913308