高性能桌面超级并行计算机LinuxPC集群系统

并行处理技术是衡量一个国家综合国力的重要标志之一,而桌面超级并行计算机－LinuxPC集群系统由于具有可扩展性好、成本低廉、高性能和能够获得免疫的Linux,PVM及MPI并行编程环境等优点,从而特别适合我国国情。根据当前并行处理、软件资源的发展状况,提出了Ethernet,Fast Ethernet,Myrinet ,ATM和Giganet5种构建LinuxPC集群系统的选择方案。     

应用于地震资料处理的Linux PC集群技术

Linux操作系统是高性能计算的理想平台,基于Linux的PC-Beowulf集群在性能价格比和可靠性、移植性、伸缩性方面有相当大的优势,将其作为地震资料处理的软硬件平台,构筑先进的系统环境,可以获得良好的实用价值和经济价值.在对传统地震处理系统的软硬环境分析基础上,给出2个用于实际工程地震处理的Linux PC集群系统结构和主要配置及实际处理模块在其上的运行效果.     

广域网协议在PC集群系统HPC中的应用分析

鉴于绝大多数PC集群系统都使用了TCP/IP协议,着重分析了作为分布式进程间通信手段的socket通信机制在Linux中的实现以及传统通信开销中影响性能的主要因素,并针对通信瓶颈,对传统的通信协议栈进行了改进,对广域网协议在PC集群系统中应用的不足之处,提出了改进集群网络性能的方法.     

PC集群的构建与并行计算性能评测

在现有实验室条件下,利用10台微机和高速以太网构建基于Linux的小型同构PC集群,并对软件配置过程进行详细描述.利用系统进行计算圆周率的并行程序编制,根据运行结果对系统的性能进行评测.结果表明：系统在充分利用现有硬件资源基础上获得了较高的计算速度,同时具有较好的并行加速比和并行计算效率.利用这种方法构建集群是低成本获取高性能计算的有效途径,为今后的并行计算研究提供一个较好的开发平台.     

Linux服务器集群中的负载均衡技术研究

服务器集群技术是解决目前网络计算瓶颈的一种有效方案,负载均衡技术是其中的关键.对Linux虚拟服务器集群的结构与原理进行讨论,重点阐述了基于网络地址转换(NAT)的负载均衡技术以及满足不同应用需要的4种负载均衡算法,并在Linux操作系统环境下构建了虚拟服务器集群,测试了负载响应、服务性能、调度器备份.结果表明,基于IP层的负载均衡技术是有效的,集群技术较大幅度地提高了系统的综合性能.     

基于嵌入式Linux技术的间歇式染色机控制器的研究

针对传统间歇式控制器在联网、人机交互、染程编辑、控制运算等功能上的不足,提出基于嵌入式Linux技术的间歇式染机控制器方案,并采用开发源代码免费嵌入式Linux系统eCos,在PC/104硬件平台上进行了实现.     

基于Starfabric的集群系统通信协议设计与实现

节点机之间的互联和通信协议直接影响集群系统性能。Starfabric是一种新型总线,具有高带宽、低时延和可扩展性好等优点,可有效改善集群互联系统性能。为此,研究采用Starfabric技术,构造集群系统;为提高集群系统效率,利用Starfabric远程直接存储器访问技术,设计了高效的通信协议;为方便应用软件的移植,提供了通用的套接字接口,且在Linux环境中实现了通信协议的编程接口。实验表明,该编程接口的吞吐量明显优于TCP/IP协议。     

基于Linux的高可用集群系统的设计及实现

利用服务器集群技术设计了基于Linux操作系统的高可用集群处理系统,描述了系统模型,介绍了系统设计思想,给出了系统实现。对不同的功能部件分离的设计和实现,有效地减少了系统复杂性,降低了错误检测的难度并充分考虑了应用服务器的多样性、复杂性。测试结果表明,系统能够有效保证服务器的可靠运行和企业核心计算的安全。     

构建高性能集群计算机系统的关键技术

高性能计算机技术是衡量一个国家科技水平及综合国力的重要标志之一,目前世界上一些发达国家都在争相投入巨额资金对它进行开发和研究.PC集群计算机就是最廉价的高性能计算机.着重讨论了集群计算机系统构建中的一些关键技术,如可扩展性、可用性、资源管理、负载平衡和并行程序设计环境等,并给出了一个基于MPI环境的并行程序设计实例,同时,也根据集群系统的特点提出了它在不同领域中的实用意义.     

中高空面阵CCD航空相机操作系统裁剪技术研究

针对面阵CCD航空相机操作系统的实际需求,结合相机中PC104总线结构的硬件资源,对所采用的Linux系统进行实用性裁剪。采用粗粒度和细粒度相结合的裁剪方法,来增强Linux内核的抢占性,改善Linux内核的实时调度器的调度策略,以构建具有较强实施处理能力的嵌入式系统。在不同环境下,对系统的启动和任务响应性能的试验测试表明,裁剪后的系统稳定、可靠,且可达到启动时间小于5s,任务响应时间小于20ms的性能指标。     

基于Linux与MPI的集群并行系统的实现

计算机的集群技术是高性能并行计算中的一个研究热点.对于有海量运算需求的企业和研究项目来说,集群并行计算系统是他们的最佳选择.本文简要介绍了linux集群技术和MPI并行程序设计的原理,结合一个并行程序实例设计了一个linux集群,并对linux集群系统进行了性能评测.     

基于S3C2440嵌入式网关设计

为了实现对工业设备的远程监控,针对工业现场总线中比较有代表性的CAN总线与以太网之间的数据交换,提出以S3C2440为主控芯片的嵌入式网关设计以实现网际互联.硬件方面,基于S3C2440的功能和特点外扩了CAN通信模块、以太网通信模块.软件设计上,介绍Linux的移植,CAN驱动设计,并给出了通信协议转换流程图.     

基于ZedBoard的SPI和以太网传输设计

该文介绍了ZedBoard平台下可编程逻辑端SH接口和ARM处理器端以太网远端传输的设计。结合实例阐述了可编程逻辑端SPI接口设计和Linux下IP驱动生成,以及采用UDP／IP协议实现以太网传输的技术。实验结果证明了该系统能够精确地完成实时数据传输。     

一种图像监控报警系统的以太网接口设计方案

提出了一种基于S3C2440的图像监控报警系统,重点分析了系统扩展DM9000A的以太网接口设计方案,设计了基于嵌入式Linux 2.6的以太网的驱动程序,实现系统接入以太网。     

以太网中8位并行CRC-32软核设计

研究以太网系统中帧校验序列(FCS)的并行处理方法。根据串行CRC-32编码原理,导出并行CRC-32编码算法,并且给出Verilog HDL语言设计的并行CRC-32软核。使其能够方便、灵活的应用到高速以太网系统设计中。     

基于ARM9的次声采集与网络传输系统设计

为了解决次声网络的信号传输问题,开发了一种基于32位ARM系列的微处理器S3C2410X与串行A/ D转换器TLC2400,利用Linux操作系统内嵌的TCP/IP网络协议构成一个次声波采集与网络传输系统,并对系统的结构原理、主要外围接口和系统软件设计框架进行了详细说明.     

分布式并行服务器中的高性能通信研究

基于快速以太局网中分布式并行服务器通信特点和对网络协议栈的分析,设计并实现了一种分布式操作系统传输协议。该协议在维持通用编程接口的同时,精简网络协议栈底层的冗余操作,减少操作系统干预和协议自维护开销。在8个节点的服务器系统上的测试结果表明,分布式操作系统传输协议获得比用户数据报协议更小的往返延迟和系统开销,应用环境下有约20%的增益,能有力地支持系统扩展和大并发访问服务。     

基于Linux嵌入式系统以太网接口的设计与实现

介绍了嵌入式以太网控制器LAN91C111的主要特点及其工作原理和基于嵌入式处理器S3C2410以太网接口的设计与实现。研究了LAN91C111以太网基于Linux嵌入式系统网络设备驱动的基本结构和基本的实现过程,最后讨论了网络驱动里需要注意的几个基本问题。     

数据包高效透明转发研究及实现

为了提高双网口相互转发数据包的透明模式防火墙的性能,在分析数据包收发流程以及Netfilter框架的基础上,提出了一种获取发送网卡信息的新方法,并且基于该方法设计并实现了带状态检测和简单包过滤两种功能的透明模式防火墙.测试结果表明,与使用Linux bridge结合Netfilter构建的透明模式防火墙相比,这两种防火墙中的数据转发和过滤更加简洁高效.     

基于Linux工作站机群的网格服务机群实现

介绍了一种在Linux工作站机群上提供网格服务的实现方法．通过网络地址转换技术实现机群结点上的网格服务的访问，实现了一种负载平衡策略．整体上实现了类似于Web服务机群的网格服务机群，并进行了测试．