若干发展的消息传递界面：PVMPI，IMPI与FT—MPI

本文介绍了诸如PVMPI、IMPI的改进型消息传递界面(在异构环境中不同的MPI实现能够彼此互操作),也介绍了具有容错能力的FI—MPI。分析了MPI的特征和体系结构及其性能。     

基于网格的消息传递接口的实现:MPICH-G2

MPI(消息传递接口)作为一种著名的底层并行编程模型已被提出来作为网格编程的基础。描述了基于网格的消息传递接口的实现MPICH-G2,它基于MPICH和Gllobus工具包实现,在启动和管理中隐藏了异构性,具有良好的异构通讯性能。用一个例子说明如何在一个由Globus搭建的计算网格环境中通过MPICH-G2来创建和执行MPI计算。     

基于快速消息传递的高性能PVM

并行虚拟机(parallelvirtualmachine,简称PVM)是并行工作站机群系统中流行的并行软件环境之一.分析了PVM的实现机制,指出PVM低效的原因,并给了基于高速精简通信层调整消息传递(fastmessagepassing,简称FMP)的高性能PVM(high-performancePVM,简称HPVM)的详细设计和实现.     

PVM应用移植到MPI问题的探讨

消息传递方式是广泛应用于一些并行机,特别是分布存储并行机的一种模式。ＰＶＭ（ＰａｒａｌｌｅｌＶｉｒｔｕａｌＭａｃｈｉｎｅ）和ＭＰＩ（ＭｅｓｓａｇｅＰａｓｓｉｎｇＩｎｔｅｒｆａｃｅ）都是目前是广受欢迎的基于消息传递的并行程序库,其中ＰＶＭ的消息传递接口,因其简单性,而没有给用户最大的灵活性以实现最佳的性能：为此,消息传递标准的讨论会工作组制定了消息传递接口ＭＰＩ标准,为ＰＶＭ实现最佳性能提供了可能。该文通过对ＰＶＭ和ＭＰＩ的比较,指出了从ＰＶＭ应用移植到ＭＰＩ应用时有利的方面和潜在的缺陷。如果一个应用程序能避开这些缺陷的影响,那么它就能够从移植中提高通信的性能,从而提高其分布式计算的性能。     

消息传递的MSVL通信机制及其实现

建模,仿真和验证语言（MSVL）是一种时序逻辑编程语言,它是投影时序逻辑（PTL）的可执行子集.MSVL和PTL可用于并发系统的建模和性质验证.然而,MSVL缺少一种消息传递的通信机制,这种机制对于并发分布式系统的建模和验证至关重要.本文说明了如何在MSVL中开发和实现合适的机制来对分布式系统进行建模和验证.该机制首先定义了通道结构,对通信语句和进程结构进行形式化描述,接着介绍了这些通信语句的实现机制.最后,提供了一个关于电子合同签名协议的建模和验证实例,说明消息传递在MSVL中的工作原理.     

网络环境中MPI和PVM的分析与比较

消息传递接口(MessagePassingInterface,MPI)和并行虚拟机(ParallelVirtualMachine,PVM)是两种广泛应用的网络分布式并行计算环境。论文首先介绍了消息传递接口和并行虚拟机两者各自的起源和特点,然后在此基础上从可移植性、点对点通信、集体通信、资源管理和容错能力等多方面分析和比较了这两者的功能特点。     

基于消息传递接口的大规模生物网络比对并行化算法

为有效降低生物网络比对算法的时间复杂度,提出一种基于可扩展的蛋白质相互作用网络比对(SPINAL)算法的消息传递接口(MPI)并行化实现方法。该方法将MPI并行化思想运用在SPINAL算法中,在多核环境中采用并行排序代替算法原本的排序方式,并结合负载均衡策略合理分配任务。实验结果表明,与未使用并行排序以及负载均衡策略相比,该方法在处理大规模生物网络比对时能有效地缩短计算时间,提高运算效率,对于不同组比对数据都有较为稳定的优化保障,具有良好的可扩展性。     

基于PVM的安全线程机制的研究

PVM并行虚拟机是一种广为使用的分布并行消息库,使用进程作为并行任务的基本单位。但是PVM不支持安全的线程机制。在研究借鉴先前研究经验的基础上,研究支持PVM线程安全的机制,在PVM库和POSIX线程库之上设计了支持PVM线程应用的库PTL,使基于进程的消息传递模型可以基于线程来实现。阐述了其设计原理,给出了程序设计示例,最后给出总结。     

并行系统的以存储器为中心的互联机制MCIM

并行系统中计算结点之间的互联网络一直是并行体系结构的研究热点,３０年来曾研究过多种ＩＮ的结构及其特性,然而这些ＩＮ都是以逻辑电路为基础的。本文提出一种以多端口快速静态存储器为中心的并行系统互联机制,称之为ＭＣＩＭ,ＭＣＩＭ不同于共享 共享存储器,它的容量较小,划分为多个消息传递的通信邮区,并通过每个端口的访问接口（ＰＡＩ）。连接８－１６个计算结点。常用的四端口存储器可组成３２－６４个计算结点的并行     

基于消息传递关系网络的布尔可满足性预测

布尔可满足性求解能够验证的问题规模通常受限, 因此, 如何高精度地预测布尔可满足性问题的可满足性是一个重要研究问题, 也是一项具有挑战性的工作.相关研究工作一般使用由文字节点和子句节点组成的图来表示布尔可满足性问题的结构, 但是这种表征方法缺少了变量、子句之间的重要关系信息.在我们的方法中, 通过将原始布尔可满足性问题实例表征为多关系异构图的方式来表达变量和句子之间的关系, 并设计使用消息传递关系网络模型来捕获实例的关系信息, 提取了更多的结构特征.结果表明, 该模型在预测精度、泛化能力和资源需求等方面均优于现有模型, 对所选数据集的平均预测精度为81%.该模型在小规模问题(变量数为100)上训练, 在大规模数据集上预测的平均预测精度达到了80.8%.同时, 该模型对随机生成的非均匀随机问题的预测精度达到99%, 这意味着它学习了预测可满足性的重要特征.此外, 模型预测所花费的时间随着问题规模的增大也只是呈线性增长. 总结而言, 本文基于关系消息传递网络提出了一个预测精度更高, 泛化能力更好的布尔可满足性预测方法.     

High-performance message-passing over generic Ethernet hardware with Open-MX

In the last decade, cluster computing has become the most popular high-performance computing architecture. Although numerous technological innovations have been proposed to improve the interconnection of nodes, many clusters still rely on commodity Ethernet hardware to implement message-passing within parallel applications. We present Open-MX, an open-source message-passing stack over generic Ethernet. It offers the same abilities as the specialized Myrinet Express stack, without requiring dedicated support from the networking hardware. Open-MX works transparently in the most popular MPI implementations through its MX interface compatibility. It also enables interoperability between hosts running the specialized MX stack and generic Ethernet hosts. We detail how Open-MX copes with the inherent limitations of the Ethernet hardware to satisfy the requirements of message-passing by applying an innovative copy offload model. Combined with a careful tuning of the fabric and of the MX wire protocol, Open-MX achieves better performance than TCP implementations, especially on 10 gigabit/s hardware.     

MPICH-G2及其在网格计算中的应用研究

介绍了MPI与网格计算的相关概念,描述了MPICH-G2的工作原理、特性以及MPICH-G2在网格环境下实现MPI并行计算的方法.综合阐述了MPICH-G2的通信性能及其在网格计算中的应用现状,并且通过对近几年使用MPlCH-G2和Globus网格服务结合搭建分布式异构环境的典型实例的具体分析,展示了MPICH-G2在网格计算中的重要作用,总结了MPICH-G2的现存问题与发展前景.     

基于消息传递的并行计算环境:MPI与PVM的比较

本文对在分布式计算中广泛应用的二种并行计算环境ＭＰＩ（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐａｓｓｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）和ＰＶＭ（Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍａｃｈｉｎｅ）进行了比较。从ＭＰＩ和ＰＶＭ的设计思想出发,在可移植性、任务控制和分配、资源管理、容错、安全通信的上下文和多线程、通信方式、名字服务和消息句柄八个方面分析了它们各自的功能特点。     

网络并行计算软件环境的分析与比较

网络并行计算软件环境是现代并行计算的关键技术之一。该文对当前最具发展潜力的三个软件环境———PVM、MPI与HPF作一全面介绍,并分析和比较了各自的特色以及未来发展方向。     

Optimal tracing and replay for debugging message-passing parallel programs

A common debugging strategy involves reexecuting a program (on a given input) over and over, each time gaining more information about bugs. Such techniques can fail on message-passing parallel programs. Because of nondeterminacy, different runs on the given input may produce different results. This nonrepeatability is a serious debugging problem, since an execution cannot always be reproduced to track down bugs. This paper presents a technique for tracing and replaying message-passing programs. By tracing the order in which messages are delivered, a reexecution can be forced to deliver messages in their original order, reproducing the original execution. To reduce the overhead of such a scheme, we show that the delivery'order of only messages involved inraces need be traced (and not every message). Our technique makes run-time decisions to detect and trace racing messages and is usuallyoptimal in the sense that the minimal number of racing messages is traced. Experiments indicate that only 1% of the messages are often traced, gaining a reduction of two orders of magnitude over traditional techniques that trace every message. These traces allow an execution to be reproduced any number of times for debugging. Our work is novel in that we adaptively decide what to trace, and trace only those messages that introduce nondeterminacy. With our strategy, large reductions in trace size allow long-running programs to be replayed that were previously unmanageable. In addition, the reduced tracing requirements alleviate tracing bottle-necks, allowing executions to be debugged with substantially lower execution time overhead.This work was supported in part by National Science Foundation grants CCR-8815928 and CCR-9100968, Office of Naval Research grant N00014-89-J-1222, and a grant from Sequent Computer Systems, Inc.     

Highly reliable message-passing mechanism for cluster file system

With the increase in personal computer clusters in popularity and quantity, message passing between nodes has been an important issue for high failure rate in the network. File access in a cluster file system often contains several sub-operations; each includes one or more network transmissions. Any network failures cause the file system service unavailable. In this paper, we describe a highly reliable message-passing mechanism (HR-NET), which tolerates both software and hardware network failures. HR-NET provides fine-grained, connection-level failover across redundant communication paths. With it, the file system can keep passing messages because HR-NET handles failures automatically by either recovery from network failures or failed over to a backup; therefore, it screens network failures from requests or data transmission of cluster file system. Load balance for messages is also achieved to relieve network traffic. For transmission timeout, HR-NET proposes a priority-based message scheduling which dynamically manages messages in an appropriate order to tolerate request–response failures between clients and servers. HR-NET is implemented upon standard network protocol stack. Performance results show that HR-NET can provide almost full underlying network bandwidth with average 6.17% throughput loss and provide a fast recovery. Experiments with cluster file system show that the overall performance degradation is below 8% due to failover of HR-NET while the reliability is highly enhanced.     

蒙特卡罗中子-光子输运程序MCNP的并行化

１．引 言 随着并行计算机的问世,并行算法和并行系统也不断发展,如 ＰＶＭ（Ｐａｒａｌｌｅｌ ＶｉｒｔｕｒａｌＭａｃｈｉｎｅ）,ＳＭＰ（Ｓｈａｒａｅ Ｍｅｍｏｒｙ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）;ＭＰＩ（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐａｓｓｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）和 ＨＰＦ（Ｈｉｇｈ Ｐｏｗｅｒ Ｆｏｒｔｒａｎ）等,这些并行系统原理基本相同,差异主要是并行指令和数据传递方式．在这些并行系统中,ＰＶＭ和 ＭＰＩ系统具有通用性强、系统规模小、使用方便和可移植性强的优点,且安装、测试、编程与实现相对要容易一些,它是当前国际卜公认…     

PC机群的建立及在数值计算中的研究与应用

文中给出了一个利用SSH（Secure Shell）技术组建机群环境的新方案，并分析了PC机群的系统环境和网络并行软件PVM和MPI的主要功能，指出了各自的优缺点。分析设计了DAC并行算法，利用机群求解大规模线性方程组。数值结果表明算法收到较好的效果。PC机群能满足求解犬规模、高精度问题的需要，推动数值计算进一步发展。     

基于PVM的并行调试环境

并行软件开发环境的研究已日益成为并行计算和并行处理的重点。本文简介了可移植的消息传递环境ＰＶＭ,讨论了以此为目标的图形监视环境ＸＰＶＭ,阐明ＸＰＶＭ环境与实际需要的ＰＶＭ并行调试环境之间的差距,并在此基础上探讨了并行调试环境开发中的技术难点及其设计要求。