基于smp機群的并行編程模型的研究應用與優(yōu)化

1、專業(yè)碩士學位論文論文題目論文題目：基于SMP機群的并行編程模型的研究應用與優(yōu)化專業(yè)學位名稱：工程碩士專業(yè)領域名稱：計算機技術申請人姓名：李桂君導師姓名、職稱：祝永志教授論文提交時間：2014年4月萬方數據基于SMP機群的并行編程模型的研究應用與優(yōu)化I摘要隨著科學技術的不斷發(fā)展，各個領域對于大規(guī)模數據處理的需求日益增長，這極大的促進了并行計算的發(fā)展，同時高性能計算機也因此越來越受到廣泛的應用，其中SMP機群因為具有較高的性價比和良好的可擴

2、展性以及可用性等特點備受歡迎，成為當前并行計算機領域中的主流結構，也成為了高性能計算領域的研究重點。本文的主要研究內容就是SMP機群以及適用于該體系結構的編程模型，并提出了優(yōu)化措施。本文首先介紹了課題的研究背景以及并行計算技術和并行計算機體系結構的發(fā)展。隨后介紹了幾種當代流行的并行計算機系統(tǒng)，對其結構和特點進行了詳細分析，同時對當前主流的并行編程模型進行了介紹。接著對本文的重點進行了詳細研究和分析：SMP機群及適用于SMP機群的并行編程

3、模型。論文中對SMP機群的體系結構做了詳細分析，SMP機群結合了SMP系統(tǒng)和機群系統(tǒng)的優(yōu)點，它以SMP作為節(jié)點，內部采用共享存儲的結構，而節(jié)點之間則采用分布存儲的結構，在SMP機群上可以充分利用共享存儲編程模型和分布存儲編程模型進行編程。其中OpenMP和MPI作為兩種編程模型的代表同樣是本文的研究重點，針對SMP機群特殊的體系結構，介紹了一種MPIOpenMP的混合編程模型，并給出了混合編程模型的結構、實現(xiàn)機制以及其優(yōu)勢，分析了MPI

4、粗粒度OpenMP和MPI細粒度OpenMP的兩種并行化方式的優(yōu)缺點，同時提出了一些優(yōu)化措施，進一步提高混合編程模型的性能。本文的實驗部分首先介紹了實驗的軟硬件環(huán)境，然后介紹了實驗部分進行性能評測的方法，實驗重點是實現(xiàn)了N體問題的PP算法的并行程序設計。針對這個問題設計了相應的MPI程序和MPIOpenMP混合程序，并對混合編程進行了優(yōu)化，最后將程序在曙光TC5000機群上對程序進行了測試。通過測試獲得程序的執(zhí)行時間進而求得加速比，證明