并行應(yīng)用程序的遠程實時跟蹤科學(xué)計算可視化技術(shù)研究.pdf

1、跟蹤駕馭技術(shù)是目前科學(xué)計算可視化中重要的研究領(lǐng)域之一。并行應(yīng)用程序的遠程實時跟蹤可視化技術(shù)通過實現(xiàn)對并行應(yīng)用程序的實時監(jiān)控，實時地顯示計算過程的中間結(jié)果，根據(jù)當前計算狀態(tài)對計算過程進行實時交互控制。該技術(shù)有助于科研人員更進一步地了解和控制并行數(shù)值模擬的計算過程。 本文探討面向并行應(yīng)用程序的遠程實時跟蹤技術(shù)，并研制一個原型系統(tǒng)RVS(RemoteVisualizationSystem)。該系統(tǒng)遠程實時訪問運行在分布存儲并行機上的并

2、行程序中的變量，將計算的中間結(jié)果實時地顯示在客戶端圖形工作站上，從而實現(xiàn)程序的遠程實時跟蹤。實驗結(jié)果表明，該解決方案是實現(xiàn)并行程序的遠程實時跟蹤可視化的一種有效途徑。 第一章，概述科學(xué)計算可視化技術(shù)及其應(yīng)用背景，強調(diào)實時跟蹤技術(shù)對實際科研工作所起的重要作用。列舉目前一些流行的可視化系統(tǒng)，分析其適用的范圍和特點，總結(jié)其不足，最終提出分布式環(huán)境下的并行程序?qū)崟r跟蹤系統(tǒng)RVS的模型。 第二章，介紹分布式可視化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、任

3、務(wù)劃分及底層通信，提出RVS系統(tǒng)的科學(xué)可視化環(huán)境。RVS系統(tǒng)的最終設(shè)計目標是保證計算程序干擾最小的前提下實現(xiàn)遠程實時跟蹤可視化。系統(tǒng)是基于C/S模型的面向網(wǎng)絡(luò)的分布式可視化系統(tǒng)，采用超級計算機與工作站網(wǎng)絡(luò)連接模式，超級計算機完成數(shù)值模擬計算過程，C/S間傳送原始計算數(shù)據(jù)，工作站系統(tǒng)承擔(dān)所有可視化任務(wù)。 第三章，介紹RVS系統(tǒng)軟件實現(xiàn)，即構(gòu)成整個系統(tǒng)的應(yīng)用支持模塊、可視化處理模塊及數(shù)據(jù)傳輸模塊的軟件實現(xiàn)。詳細說明數(shù)據(jù)探針、數(shù)據(jù)源、

4、通信器及映射器四個關(guān)鍵的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以及如何使用相應(yīng)的API(應(yīng)用程序接口)實現(xiàn)各個模塊。 第四章，主要闡述了遠程分布式數(shù)據(jù)訪問技術(shù)，詳細說明系統(tǒng)設(shè)計中采用的多種存儲類型變量的收集、分布類型數(shù)據(jù)的位置索引以及異步方式下的同步訪問機制等關(guān)鍵技術(shù)。 第五章，以Lared-I并行數(shù)值模擬程序為應(yīng)用背景，介紹計算程序的改造過程，調(diào)用相應(yīng)的API實現(xiàn)網(wǎng)格、電子溫度、離子溫度和光子溫度數(shù)據(jù)源的定義；設(shè)計客戶端2D-DVS(通用圖形可視