并行程序中不同I-O實現(xiàn)方式的設(shè)計與I-O性能.pdf

1、大規(guī)模的并行計算機越來越多的被用于解決許多不同領(lǐng)域的大規(guī)模的I／O密集型應(yīng)用，對于這些應(yīng)用，I／O請求在獲得高性能方面上常常造成嚴重的障礙,當前研究的一個重要方面就是開發(fā)一些技術(shù)來降低執(zhí)行I／O的開銷。 本文首先討論了并行環(huán)境中I／O的基本方法——串行I／O方法和并行I／O方法，并使用MPI-1及MPI-2對這兩種方法進行了實現(xiàn)。分析了當訪問連續(xù)數(shù)據(jù)塊時不同的實現(xiàn)方法對I／O帶寬產(chǎn)生的影響。通過理論分析和實驗表明，基于MPI-1

2、的并行I／O實現(xiàn)方法與其它I／O實現(xiàn)方法相比，可得到更高的I／O帶寬，是解決I／O性能問題的有效途徑。 接著，本文討論了如何提高非連續(xù)訪問的性能。并行程序中的訪問模式通常是由訪問大量的小的連續(xù)數(shù)據(jù)塊組成，如果應(yīng)用程序中的I／O要求制造許多小的I／O請求的話，那么I／O性能就會明顯下降。為了解決這個問題，本文分 析了兩種方法： 一種方法是兩階段I／O方法，即處理器間相互合作開發(fā)的一 種I／O策略，該方法是通過減少I／O請求的

3、數(shù)量，增大I／O請求的大小，來更 好更充分的利用I／O子系統(tǒng)。我們描述了兩階段I／O的實現(xiàn)算法，并通過編寫 程序?qū)λM行了實現(xiàn)。通過實驗分析了兩階段I／O算法對I／O帶寬產(chǎn)生的影響。 實驗結(jié)果表明兩階段I／O與non-collcetive I／O操作相比，可在很大程度上降低執(zhí)行非連續(xù)I／O的開銷。另一種方法則是視口I／O方法。MPI-IO的一個重要特征是它允許用戶通過使用派生數(shù)據(jù)類型定義文件視口來使用一個單一函數(shù)請求訪問幾個非連續(xù)