基于單邊通信的MPI通信庫(kù)優(yōu)化研究.pdf

1、集群系統(tǒng)(cluster)憑著其高可靠性、高可擴(kuò)展性和高性價(jià)比等優(yōu)勢(shì)成為并行計(jì)算結(jié)構(gòu)中最受歡迎的模型之一。其中曙光4000A和KD60平臺(tái)是兩種具有代表性的高性能集群系統(tǒng)。并行編程模型包括數(shù)據(jù)并行、共享存儲(chǔ)和消息傳遞編程模型，且廣泛地使用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)MPI(Message Passing Interface)用以增強(qiáng)消息傳遞程序的可移植性和實(shí)用性。MPICH2是支持MPI-2標(biāo)準(zhǔn)中最常用的實(shí)現(xiàn)之一。
　　 在以MPI為主導(dǎo)的并行應(yīng)用的

2、主流計(jì)算平臺(tái)中，通信操作起到了重要的作用。利用MPICH2實(shí)現(xiàn)版本中新增加的操作——單邊操作，可以對(duì)并行運(yùn)算的通信性能進(jìn)行優(yōu)化，這對(duì)于提升基于KD60和曙光4000A平臺(tái)的并行計(jì)算效率有著十分重要的意義。
　　 本文的主要工作就是采用MPICH2新的通信機(jī)制——單邊通信，優(yōu)化MPI一到一通信及群集通信的性能。且利用單邊通信機(jī)制對(duì)BSP網(wǎng)絡(luò)參數(shù)評(píng)估方案進(jìn)行優(yōu)化，使之適合于曙光4000A及其它類似的集群系統(tǒng)的體系特征。主要工作內(nèi)容可

3、概括如下：
　　 第一，分析MPI-2單邊通信函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)。結(jié)合曙光4000A和KD60平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)特性，利用單邊通信代替點(diǎn)到點(diǎn)通信實(shí)現(xiàn)對(duì)一到一通信性能的優(yōu)化。
　　 笫二，分別以廣播和全交換為例，介紹如何結(jié)合MPICH2中新增的單邊通信操作和合適的虛擬拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化一到多和多到多模式通信算法，并給出算法優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
　　 第三，應(yīng)用單邊通信實(shí)現(xiàn)原理，對(duì)BSP計(jì)算模型網(wǎng)絡(luò)參數(shù)評(píng)估方案進(jìn)行優(yōu)化，以快速傅里葉變