VIA(Virtual Interface Architecture)上的软件DSM系统实现和性能

在由高性能PC搭建的Linux机群系统上 ,传统的网络接口体系结构引入了巨大的软件处理开销 ,无法满足虚拟共享存储并行应用对通信带宽、延迟和进程间同步的需求 .用户级网络接口标准———虚拟接口体系结构(VirtualInterfaceArchitecture ,VIA)与传统的网络接口体系结构相比 ,在软件协议开销、通信关键路径上操作系统的干预程度、通信和计算的重叠程度以及实现零拷贝等方面 ,具有明显的优势 .通过在传统网络通信接口和VIA通信接口上虚拟共享存储系统的性能对比 ,采用VIA网络接口体系结构可有效地提高虚拟共享存储系统的性能和可扩展性 .

可恢复的软件DSM系统JIACKPT

软件 DSM(distributed shared memory)系统在机群上构造了共享存储编程环境,结合了共享存储的易编程性和机群的可扩展性,引起了广泛的研究.由于软件 DSM 系统是一个分布式系统,系统失败风险大,需要实现容错技术以促进其实用化.利用用户级检查点技术,在支持域存储一致模型的软件 DSM 系统 JIAJIA 的基础上,设计并实现了一个可恢复的高可移植的软件 DSM 系统 JIACKPT(JIAjia with ChecKPoinTing).由于采用适合软件 DSM 系统的强全局一致状态以及多种优化措施,JIACKPT 易于实现且获得很好的性能.在一个 8 节点的 PC 机群上的应用测试表明,即使每分钟做一次检查点,大部分应用的检查点开销也小于 10%.此外,JIACKPT 还具有高可移植性.这些都表明 JIACKPT 已经成为一个比较实用的系统.

软件DSM系统的重放

软件 DSM系统的并行调试环境已经成为制约其广泛应用的一个重要因素 .重放方法使得用户能用循环调试技术来调试具有执行不确定性的软件 DSM程序 .本文定义了软件 DSM程序执行的 happen- before- 1关系 ,并依据其提出一种在软件 DSM系统 JIAJIA上实现重放的方法 .实际应用测试表明 。

SCI(Scalable Coherent Interface)上软件DSM系统的实现与性能

介绍了软件 DSM系统 JIAJIA在 SCI网络上的实现 .利用 SCI的编程接口 SISCI重新设计和实现了 JIAJIA的通信模块 .并进一步对其进行了性能测试和分析 ,结果显示 ,在 SCI网络上 JIAJIA的性能得到了大幅度的提高 ;值得注意的是 。

机群Open MP系统的设计与实现

OpenMP以其易用性和支持增量并行的特点成为共享存储体系结构的编程标准 .目前机群系统已成为高性能计算的主流平台 ,研究机群OpenMP系统对推进并行应用的开发和普及非常有意义 .该文作者以软件DSM系统JIAJIA作为OpenMP的运行时系统 ,结合一个前端编译器OMP2JIA ,在机群系统上实现了OpenMP/JIAJIA计算环境 ,同时在提高性能方面根据机群系统特点扩展了OpenMP制导 ,优化了后端运行时库 .通过 11个OpenMP应用 ,作者比较了该计算环境和一个支持OpenMP的硬件cc NUMA系统 (SGI 2 10 0 )的性能 .结果表明 ,作者的机群OpenMP系统的 7机平均加速比为 4 .6 2 ;SGI 2 10 0系统为 4 .5 5 ,二者性能相当 .

访存密集型应用在SMP机群系统中的性能分析

SM P机群系统因其良好的性价比、卓越的可扩展性与可用性,逐渐成为当前高性能计算机领域的主流结构.这种结点内共享存储、结点间消息传递的两级混合结构是目前并行计算研究的热点.在单个SM P结点中,总线和内存带宽是否满足CPU和I/O的需求对于访存密集型应用的性能影响很大.本文针对访存密集型应用的特点测试分析了在SM P机群中访存冲突对系统性能的影响,结果表明我们的SM P结点存在性能瓶颈,这种量化分析对于设计大规模的基于SM P的机群系统有很好的指导意义.

针对非规则应用的OpenMP制导扩展

许多非规则应用的核心是稀疏矩阵运算 .稀疏矩阵运算的特点是对一个数组元素的引用依赖于另两个数组的元素值 ,因此具有非规则访存特点 .本文针对稀疏矩阵运算特点 ,提出一种新的 Open MP制导子句 indirect,并在机群 Open MP系统Open MP/ JIAJIA上进行了实现 .采用一个真实的 Open MP应用 Equake进行了测试 ,测试结果表明该制导扩展很有效 ,对于直接使用该制导子句的函数代码 ,其性能改进了 18% ,而整个应用的性能改进了 15 % .