提高機(jī)群OpenMP系統(tǒng)性能的關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-12 21:31
隨著微處理器和高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)群由于性能價(jià)格比高和可擴(kuò)展性好等特點(diǎn)，正逐漸成為并行計(jì)算的主流平臺(tái)。適合機(jī)群的并行編程模型能夠促進(jìn)機(jī)群的廣泛應(yīng)用，從而促進(jìn)并行應(yīng)用的發(fā)展普及，成為當(dāng)前關(guān)注熱點(diǎn)。目前消息傳遞是機(jī)群上主流的并行編程模型。但是程序員在機(jī)群上使用消息傳遞編程相當(dāng)困難，這一點(diǎn)阻礙了機(jī)群的廣泛應(yīng)用。一般認(rèn)為，共享存儲(chǔ)比消息傳遞易于編程。OpenMP作為當(dāng)前共享存儲(chǔ)的事實(shí)編程標(biāo)準(zhǔn)，具有易于編程和支持增量并行的特點(diǎn)。機(jī)群OpenMP系統(tǒng)在機(jī)群上提供了共享存儲(chǔ)的OpenMP計(jì)算環(huán)境，它結(jié)合了OpenMP的易編程性和機(jī)群的可擴(kuò)展性，引起了廣泛的研究。由于機(jī)群通常采用廉價(jià)的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)互連，通信開(kāi)銷(xiāo)較大，機(jī)群OpenMP系統(tǒng)要想獲得理想的性能較為困難，而具有良好的性能是它能否得到廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵，因此如何有效提高機(jī)群OpenMP系統(tǒng)的性能成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。 本文研究了提高機(jī)群OpenMP系統(tǒng)性能的關(guān)鍵技術(shù)，并利用擴(kuò)展OpenMP制導(dǎo)的方式進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。機(jī)群OpenMP系統(tǒng)通過(guò)將OpenMP程序轉(zhuǎn)換成軟件DSM程序在機(jī)群上運(yùn)行�；贖ome的軟件DSM系統(tǒng)在機(jī)群上構(gòu)造了類(lèi)似NUMA結(jié)構(gòu)的共享...
【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所)北京市
【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
SGI數(shù)據(jù)分布模式
OPeMnP標(biāo)準(zhǔn)是基于一致存儲(chǔ)訪(fǎng)問(wèn)的SMp并行處理系統(tǒng)，。然而在機(jī)群系統(tǒng)中，擁有者計(jì)算的實(shí)現(xiàn)程度直接決定了一個(gè)nP/AJIJ認(rèn)中，我們擴(kuò)展了OPe川邊p的制導(dǎo)集，允許程序員顯模式。而在缺省情況下，數(shù)據(jù)采用block模式分布。制導(dǎo)格式制導(dǎo)說(shuō)明其被制導(dǎo)的數(shù)組對(duì)象在各結(jié)點(diǎn)的Home中的分布局共享的數(shù)組變量。由于數(shù)據(jù)分布以頁(yè)為單位且不支持嵌套并的最高維，所以我們?cè)O(shè)計(jì)的制導(dǎo)語(yǔ)法比較簡(jiǎn)單:aomPdsitrbiuet(array-nmae，lyaouteemode)mode:=BLOCK}CYCLIC}CYCLIC(ehunks七e)BLocK方式是將數(shù)組aarryespame按最高維長(zhǎng)度均分在每個(gè)knsize)是將數(shù)據(jù)最高維按ehuknsize大小以Round~Robni方式現(xiàn)中進(jìn)行頁(yè)對(duì)齊):cycLIc則表示以cYcLIC()l方式進(jìn)行[1024][1024]，B[1024]11024];aomPdsirtibuet(A，BLOCK)aomPdsirtbiuet(B，CYCLIC(128))
中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所博士后出站報(bào)告差不多;LU程序比GS程序計(jì)算通信比小，加速比為2.90，L妙程序具有相似的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)模式，計(jì)算通信比較好，八70。多機(jī)運(yùn)行時(shí)的加速比如圖4.5所示。由此可以看出，在我們S調(diào)度是非常有效的。表.43應(yīng)用程序規(guī)模、串行和八機(jī)運(yùn)行時(shí)間及開(kāi)銷(xiāo)規(guī)模及迭代代共享空空串行時(shí)時(shí)8機(jī)運(yùn)行時(shí)間及開(kāi)銷(xiāo)(s)))次數(shù)數(shù)間間bJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJl(((((((MB)))(s)))總時(shí)間間訓(xùn)一算算SEGVVVys...c2048x204888l666341.222280.977742.211113.055521.14442048x2048883222242.355583.688829.800024.100023.48884096x4096，，1288883.733314.34446.92221.91113.6333111110000000000000000004096x4096，，25666269.388840，188815.466610.97777055511111000000000000000000
本文編號(hào)：2913308
【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所)北京市
【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
SGI數(shù)據(jù)分布模式
OPeMnP標(biāo)準(zhǔn)是基于一致存儲(chǔ)訪(fǎng)問(wèn)的SMp并行處理系統(tǒng)，。然而在機(jī)群系統(tǒng)中，擁有者計(jì)算的實(shí)現(xiàn)程度直接決定了一個(gè)nP/AJIJ認(rèn)中，我們擴(kuò)展了OPe川邊p的制導(dǎo)集，允許程序員顯模式。而在缺省情況下，數(shù)據(jù)采用block模式分布。制導(dǎo)格式制導(dǎo)說(shuō)明其被制導(dǎo)的數(shù)組對(duì)象在各結(jié)點(diǎn)的Home中的分布局共享的數(shù)組變量。由于數(shù)據(jù)分布以頁(yè)為單位且不支持嵌套并的最高維，所以我們?cè)O(shè)計(jì)的制導(dǎo)語(yǔ)法比較簡(jiǎn)單:aomPdsitrbiuet(array-nmae，lyaouteemode)mode:=BLOCK}CYCLIC}CYCLIC(ehunks七e)BLocK方式是將數(shù)組aarryespame按最高維長(zhǎng)度均分在每個(gè)knsize)是將數(shù)據(jù)最高維按ehuknsize大小以Round~Robni方式現(xiàn)中進(jìn)行頁(yè)對(duì)齊):cycLIc則表示以cYcLIC()l方式進(jìn)行[1024][1024]，B[1024]11024];aomPdsirtibuet(A，BLOCK)aomPdsirtbiuet(B，CYCLIC(128))
中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所博士后出站報(bào)告差不多;LU程序比GS程序計(jì)算通信比小，加速比為2.90，L妙程序具有相似的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)模式，計(jì)算通信比較好，八70。多機(jī)運(yùn)行時(shí)的加速比如圖4.5所示。由此可以看出，在我們S調(diào)度是非常有效的。表.43應(yīng)用程序規(guī)模、串行和八機(jī)運(yùn)行時(shí)間及開(kāi)銷(xiāo)規(guī)模及迭代代共享空空串行時(shí)時(shí)8機(jī)運(yùn)行時(shí)間及開(kāi)銷(xiāo)(s)))次數(shù)數(shù)間間bJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJl(((((((MB)))(s)))總時(shí)間間訓(xùn)一算算SEGVVVys...c2048x204888l666341.222280.977742.211113.055521.14442048x2048883222242.355583.688829.800024.100023.48884096x4096，，1288883.733314.34446.92221.91113.6333111110000000000000000004096x4096，，25666269.388840，188815.466610.97777055511111000000000000000000
本文編號(hào)：2913308
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