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《广东工业大学》 2004年
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网络并行计算的可视化研究

张信一  
【摘要】: 由于网络并行计算具备计算成本小又具有计算大问题的能力,特别适合我国国情,所以它在高性能科学计算中已经获得了广泛的应用。但是并行程序开发难度很大,对开发人员的要求很高,这大大制约了并行计算的发展。 并行程序的开发与单机程序开发相比,具备一定的特殊性和复杂性。首先,并行程序的分析与设计需要更多的考虑各并行任务的协同和消息通信机制;其次,并行程序的编写模式与单机程序不同;最后,并行程序需要调用并行平台的复杂的通信原语来完成数据的传送。所以说,开发一个并行应用程序比开发一个单机应用程序更需要开发环境的支持。 本文详细的阐述了一个成功的可视化并行程序开发平台的体系结构、解决方案和实施策略。该平台为开发并行程序提供了一个可视化的环境。系统为每一个并行计算工程设定了一个基于Master/Slave架构的并行编程模型,并且使得各结点机之间的通信对于开发人员透明化,也就是说,开发人员在开发并行程序时,无需了解纷繁复杂的通信原语,不涉及任务之间通信的代码,只需要在并行程序开发平台提供的可视化界面上对数据的传送进行设定,通信代码将自动生成并插入到程序合适的地方。此外,本平台还提出了动态任务分配的负载均衡方案和建立动态性能测试模型,以上均是本文的创新之处。 该可视化并行程序开发环境是构建于基于Wpvm3.4并行虚拟机运行平台上的,通过COM接口成功实现了与Visual C++开发环境的无缝链接。利用本平台进行并行程序的开发,可以使开发效率提高30%~70%,可以十分方便地将并行工作者的设计思想体现出来,从而使得更多的计算机专业人士也能很轻松的开发并行程序,推动多个领域工程科学的发展,使得网络并行计算更有意义。
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