局域网分布式并行计算环境的建立及应用

主要介绍了以PVM系统作为局域网并行计算平台,在工作站机群上,建立了局域网分布式并行计算环境,简单介绍了在此并行环境中开发的多层二维二相油藏数值模拟的并行计算软件,利用工作站机群开发并行油藏模拟软件是为了探索解决大规模油藏模拟的行之有效的方法。     

基于机群架构的并行数据库中间件系统改进研究

基于机群架构的高性能计算机已经被应用到很多领域,如大气预测、油藏模拟、CFD仿真模拟和Web服务等.随着数据量的爆炸式增长,传统的集中式的数据库系统已经难以满足各种应用的需求,基于机群式架构的并行数据库系统为增强海量数据的存储以及处理能力提供了一种途径.对以前实现的一个基于机群架构的并行数据库中间件系统ParaMidSQL进行了改进.通过对并行选择、并行排序、并行连接等关键操作的测试,给出对并行数据库中间件系统改进后的性能分析.     

一种粒子群优化的异构多处理器任务调度算法

为提高异构多处理器任务调度的执行效率,充分发挥多处理器并行性能,提出一种基于粒子群优化的异构多处理器任务调度算法-PSOASA算法.PSOASA算法以求得任务最短完成时间为目标,首先采用整数矩阵对粒子进行编码,并定义交换操作更新粒子状态,实现粒子搜索空间到离散空间的映射,使连续的粒子群优化算法适用于离散的异构多处理器任务调度问题,同时引入模拟退火算法,克服粒子群算法的“早熟”收敛现象,避免求得的解陷入局部最优.实验结果表明,PSOASA算法的执行效率优于目前广泛采用的遗传算法,有效地降低任务执行时间,减少了迭代次数,适用于异构多处理器环境大规模任务调度.     

一体化机群操作系统Phoenix

从操作系统的角度完备地定义了一体化机群功能软件Phoenix的体系结构,将机群操作系统分为异构资源、机群操作系统核心、用户环境3个层次,综合用户环境的核心需求,定义了机群操作系统核心的结构,并且基于组服务保证了机群操作系统核心的容错和可扩展特性．在机群操作系统核心的基础上构造了满足于不同用户需求的用户环境．Phoenix在曙光4000A高性能计算机系统上得到了应用．     

计算机机群技术及其在Web领域中的应用

现今很多应用需要将多台计算机组织起来进行协同工作,来模拟一台功能更强大的计算机以解决问题,因此机群技术得到了广泛应用.本文介绍了机群技术的基本概念和特点,以图示形式描绘了机群的体系结构,然后重点介绍了机群技术在Web领域中的实际应用,最后对机群技术的发展做了展望.     

用于并行计算的PC机群

随着计算机技术的高速发展，使用机群进行并行计算也越来越流行，尤其是利用工作站机群进行并行计算已经十分普遍。但使用ＰＣ机群进行并行计算的系统还很少，这种ＰＣ机群由一组ＰＣ机（４８６，５８６）通过网络互连组成。本文介绍现有的几个ＰＣ机群和我们研制的一个ＰＣ机群计算环境     

网络并行机群文件系统的协同高速缓冲技术研究

XFS文件系统采用了许多用于高性能多处理器设计的技术和协同高速缓存技术。为了更好地确定文件或数据块在工作站机群中的位置 ,XFS采用分层结构来组织宿主机。XFS通过采用回写式高速缓存相关协议 ,解决高速缓存相关性。由于XFS灵活巧妙且充分地利用了局部的宿主机和局部的存储设备 ,所以XFS比当前用于广域网中文件系统更有效且拥有更好的性能。     

多处理器嵌入式系统的软/硬件协同模拟验证方法

介绍一种软硬件协同模拟验证方法，该疗法以指令集模拟器和事件驱动硬件模拟器为基本框架，透明地将多个不同类型的指令集模拟器和硬件模拟器连接起来，实现面向混合多处理器嵌入式系统的软硬件协同模拟验证。介绍了多处理器间通信机制的模拟实现及优化方法，重点讨论了以硬件模拟器为控制核心的协同模拟同步方法。     

路由器Cache对多处理器系统性能的影响

在多处理器计算机系统中，Cache一致性是一个十分重要的问题，对多处理器系统的性能有很大的影响，在多处理器系统中加入路由器Cache可以有效地减少系统远程访问延时 ，提高系统有效带宽，本文提出了路由器Cache的一种组织方式，并对其性能作了模拟和分析。     

大规模机群系统的快速部署与动态配置*

随着计算需求的日益增大,机群系统的规模越来越大,节点数目越来越多,传统的机群部署与配置方法已经逐渐不能胜任。为此,在机群环境中部署了一套集中管理系统,将所有的部署与配置工作集中到少数几台服务器上,而无须对单个节点进行重复操作,实现对机群系统节点的快速部署,并对已安装的节点进行实时与动态配置,从而极大地减少了工作量,提高了效率。     

Cluster计算能力模型总结与设想

Cluster计算,中文名称为集群计算。它可以被认为是这样一种技术：它把许多系统连接到一起,使多台服务器像一台机器一样进行计算工作。采用cluster计算,通常是为了提高系统稳定性的同时,提高系统对大数据的实时处理能力。在cluster计算中,服务器群在网络中表现为单一的系统,并以这种模式加以管理。对于并行计算和集群计算,现已提出的各种计算模型,大多针对的是并行计算与它的共性,而非特性。而如果需要针对这些特性,就需要用一种更加准确的模型加以描述。将介绍基于集群的一些计算模型,并提出新的cluster计算模型的一个可能的方案。     

基于ISS的多处理器嵌入式系统模拟方案

提出一种基于ISS的多处理器嵌入式系统模拟方案。采用基于总线的互连方式,合理利用共享内存机制,解决不同处理器进程间的通信问题。提出全局时钟同步机制,实现对所有处理器单元的调度安排,使各处理器之间保持步调一致。分析表明,该方案能够实现对单个或多个同源或不同源目标代码的模拟与跟踪。     

MMDB partial reload

When a system failure occurs in a main memory database (MMDB) system, the primary copy of the database which resides permanently in a volatile memory is lost. Reload of the database from archive memory into main memory is needed to recover this lost copy. Several complete reload algorithms, which are used when main memory is large enough to store the entire database, have been designed for a parallel and multi-processor database environment. However, little research has been done for partial reload which is needed when only a part of the database can fit into main memory. This paper proposes three MMDB partial reload algorithms for a multi-processor main memory database system and presents their performance results with the Least Recently Used paging scheme being used to handle page faults. The simulation experiments show that reload based on frequency of data access yields the best transaction response time and system throughput.     

Multi_MINT:一个基于MINT的多核处理器模拟器

多处理器模拟器是设计、分析和优化多核处理器体系结构的主要工具。本文提出的Multi_MINT分为前端和后端两个部分,其中前端采用MINT来模拟MIPS处理器指令,后端包括Cache、互联结构、存储器控制器等部件,从而构成了一个完整多核处理器模拟器系统。本文主要介绍了Multi_MINT的总体结构,后端主要硬件部件的模拟框架,以及模拟器设计和实现中的一些细节问题,最后通过一个实例说明了Multi_MINT在性能评测方面的作用。     

访存密集型应用在SMP机群系统中的性能分析

SMP机群系统因其良好的性价比、卓越的可扩展性与可用性，逐渐成为当前高性能计算机领域的主流结构．这种结点内共享存储、结点间消息传递的两级混合结构是目前并行计算研究的热点,在单个SMP结点中，总线和内存带宽是否满足CPU和I／O的需求对于访存密集型应用的性能影响很大。本文针对访存密集型应用的特点测试分析了在SMP机群中访存冲突对系统性能的影响，结果表明我们的SMP结点存在性能瓶颈，这种量化分析对于设计大规模的基于SMP的机群系统有很好的指导意义．     

负载均匀集群扩充的网络流量分析

PC集群作为科学计算和技术实践的载体已经从幕后走到台前,近几年来成为一种主流趋势。当现有的PC集群已经不能满足需求时,对其扩充后网络性能会出现怎样的影响是本文研究的重点,即利用NS2网络模拟后定性分析网络性能的变化。     

基于共享Cache多核处理器的Hash连接优化

针对目前主流的多核处理器,研究了基于共享缓存多核处理器环境下的数据库Hash连接优化.首先提出基于Radix-Join算法的Hash连接多线程执行框架,通过实例分析了影响多线程Radix-Join算法性能的因素.在此基础上,优化了Hash连接多线程执行框架中的各种线程及其访问共享Cache的性能,优化了聚集连接时Hash连接算法的内存访问,并分析了多线程聚集划分的加速比.基于开源数据库INGRES和EaseDB,实现了所提出的连接多线程执行框架,在实验中测试了多线程Hash连接框架的性能.实验结果表明,该算法可以有效解决Hash连接执行时共享Cache在多线程条件下的访问冲突和处理器负载均衡问题,极大地提高了Hash连接性能.     

A robust framework for real-time distributed processing of satellite data

It is estimated that future satellite instruments such as the Advanced Baseline Imager (ABI) and the Hyperspectral Environmental Suite (HES) on the GOES-R series of satellites will provide raw data volume of about 1.5 Terabyte per day. Due to the high data rate, satellite ground data processing will require considerable computing power to process data in real-time. Cluster technologies employing a multi-processor system present the only current economically viable option. To sustain high levels of system reliability and operability in a cluster-oriented operational environment, a fault-tolerant data processing framework is proposed to provide a platform for encapsulating science algorithms for satellite data processing. The science algorithms together with the framework are hosted on a Linux cluster.In this paper we present an architectural model and a system prototype for providing performance, reliability, and scalability of candidate hardware and software for a satellite data processing system. Furthermore, benchmarking results are presented for a selected number of science algorithms for the Geosynchronous Imaging Fourier Transform Spectrometer (GIFTS) instrument showing that considerable performance can be gained without sacrificing the reliability and high availability constraints imposed on the operational cluster system.     

A multi-processor NoC-based architecture for real-time image/video enhancement

The paper presents a multi-processor architecture for real-time and low-power image and video enhancement applications. Differently from other state-of-the-art parallel architectures the proposed solution is composed of heterogeneous tiles. The tiles have computational and memory capabilities, support different algorithmic classes and are connected by a novel Network-on-Chip (NoC) infrastructure. The proposed packet-switched data transfer scheme avoids communication bottlenecks when more tiles are working concurrently. The functional performances of the NoC-based multi-processor architecture are assessed by presenting the achieved results when the platform is programmed to support different enhancement algorithms for still images or videos. The implementation complexity of the NoC-based multi-tile platform, integrated in 65 nm CMOS technology, is reported and discussed.     

Analyzing the performance of a cluster-based architecture for immersive visualization systems

Cluster computing has become an essential issue for designing immersive visualization systems. This paradigm employs scalable clusters of commodity computers with much lower costs than would be possible with the high-end, shared memory computers that have been traditionally used for virtual reality purposes. This change in the design of virtual reality systems has caused some development environments oriented toward shared memory computing to require modifications to their internal architectures in order to support cluster computing. This is the case of VR Juggler, which is considered one of the most important virtual reality application development frameworks based on open source code.