基于MPI的并行八叉树碰撞检测

通过对碰撞检测过程进行分析,发现各节点间相关性较小,存在并行化的可能.在对八叉树碰撞检测算法做适当修改的基础上,结合成熟的消息传递通信(MPI)并行编程环境,提出了基于MPI的并行碰撞检测算法.测试结果表明,碰撞检测效率有较大的提高.

MPI动态负载平衡策略的研究与实现

集群环境下的并行计算越来越被广泛应用,MPI是集群系统中最重要的编程工具。在并行处理过程中,负载平衡起着很重要的作用,它直接影响到整个算法的效率。文中结合MPI编程环境下的具体特点,提出了基于负载益处估价的方法来判断是否进行任务迁移,给出了负载实时监测和调度的算法,并在每个节点机上间隔性地进行测试。最后在搭建的MPI环境下,运用并行排序方法进行了验证。实验结果表明采用负载前后有了很明显的提高,特别是随着任务量不断增大的情况下提高的效果更加明显。

基于MPI的并行程序设计

在介绍消息传递接口标准(MPI)和分析并行程序设计方法的基础上,提出了在并行程序设计中需要进行算法级分析和程序级测试,以此来对影响具体的并行程序执行效率的因素进行分析,并用实例验证了分析结果。最后对MPI的实现之一———MPICH1.2.5版本的不足,提出了改进的方法。

一种支持多种访存技术的CBEA片上多核MPI并行编程模型

现有的CBEA（Cell Broadband Engine Architecture）编程模型多侧重于支持类似于流处理的“批量访存”（Bulk Data Transfer）应用,传统非规则访存应用性能较低.文中基于Cell架构提出了一种同时支持“批量访存”与非规则访存应用的MPI并行编程模型,将通信分解在PPE（PowerPC Processing Element）上,拓宽模型的适用范围;在统一访存接口下,通过运行时访存剖分信息指导选择和优化访存以提高计算效率.实验结果表明,文中提出的编程模型支持多种访存模式并具有很好的并行加速比,可获得较同类相关技术30%-50%左右的性能提升.

MPI并行程序设计的负载平衡实现方法

MPI是目前集群系统中最重要的并行编程工具,它采用消息传递的方式实现并行程序间通信。在MPI并行程序设计中实现负载平衡有着重要的意义,可以减少运行时间,提高MPI并行程序的性能。负载平衡又可分为静态负载平衡和动态负载平衡,对于静态负载平衡,提出了一种分配任务的算法,可有效地按照节点的计算能力,在节点间分配任务;对于动态负载平衡,提出了一种在MPI并行程序中实现的方法,可有效地根据节点的负载情况,在节点间迁移任务。

基于MPI并行开发平台的并行库研究

本文介绍了支持网络并行计算的并行开发平台ＭＰＩ，并讨论了ＭＰＩ在其支撑技术一消息传递上所做的改进与补充，表明ＭＰＩ支持面向网络并行计算的并行库的开发．文章最后介绍了作者以ＭＰＩ为开发平台研制并行库的工作．

MPI并行的节点大地电磁三维有限元正演

用fortran语言编程实现了有限元三维大地电磁正演,通过层状介质模型、二维棱柱体模型及三维低阻体模型结果的对比,验证了所编写程序的正确性。首先通过加入第一类边界条件,减少了最终求解方程组的维数,同时对系数矩阵的存储采用非零存储技术,大大降低了对计算机内存的需求;最后在串行程序的基础上,基于MPI实现了频点间的并行,并对一个三维模型进行计算,并行后开启4进程时加速比达到了2.328,有效地减少了所需时间。

MPI_ALLGATHER实现算法的改进与性能分析

首先分析了影响MPI组通信性能的各方面因素,提出了一种衡量算法性能的模型。基于这种分析及模型,提出了一种将邻居交换和递归倍增两种算法结合的新的MPI_ALLGATHER实现算法。新的算法比邻居交换算法通信次数少,比递归倍增算法具有较好的通信局部性。通过在高性能机群系统中的测试,发现新算法在多种情况下比邻居交换算法具有更优的性能,在中等长度消息通信时具有最优的性能,在长消息通信时性能比递归倍增算法和Bruck算法的性能更优,且在长消息通信时多数情况下性能最优。

MPI并行程序中通信等待问题的诊断方法及其应用

随着并行规模的扩大,现有通信等待问题的诊断方法存在内存开销大、测量时间开销大等问题。通过对现有通信等待问题诊断方法的深入分析,同时考虑测量开销可控的实际需求,建立基于热点函数的通信等待问题诊断模型。基于上述模型,总结出一种更精简、更实用的通信等待问题诊断方法。将该诊断方法分别应用到二维LARED集成、LARED-S、LAP3D等大规模MPI并行程序的通信等待问题诊断过程,应用效果表明本诊断方法可精确定位导致通信等待问题的关键代码段,给出的优化方案及性能提升空间对于后续的程序改进具有参考价值,其中根据诊断结果优化后的LARED-S程序性能提升32%,通信等待时间减少44%。

基于MPI环境的并行程序设计

MPI(Message Passing Interface)是消息传递并行程序设计的标准之一,概述了MPI的概念和组成,着重介绍了支持并行程序设计的消息传递接口(MPI)以及在MPI环境下的并行程序设计方法,并给出一个MPI并行程序设计实例,说明了MPI的程序设计流程和主从并行计算流程,由此提出了一个Master/Slave结构的设计模式。

基于MPI+OpenMP的水声传播并行预报方法

基于SMP集群,利用MPI+OpenMP混合并行编程方法,设计和开发了水声传播产品多级混合并行预报算法,该算法结合SMP集群的体系架构特点,通过节点内共享内存,节点间消息传递的方式,充分发挥两种模式各自的优势,克服MPI模式进程间通信时间长、OpenMP模式扩展性差的缺点,并对程序进行了优化处理,实现了水声传播产品的快速高效预报。测试结果表明,该方法可充分发挥两种并行编程模式的优点,有效提高水声传播产品预报程序的并行效率和扩展性,大幅降低预报时间。

MPI程序中通信原语转换方法研究

在当前存在的大量非结构化MPI程序中 ,许多基于点对点通信原语的代码段可以替换为相应的结构化集合通信原语。在MPI代码结构分析的基础上提出了一种MPI程序中点对点通信原语到集合通信原语转换的方法。首先分析非结构化MPI代码的内部结构 ,建立Diophantine不等式系统 ,然后用Omega库运算得到点对点通信代码段的通信模式集 ,再辅以数据交换分析确定对应的集合通信原语并替换 ,并给出了相应的实例分析。

MPI并行编程环境的研究

以RISC工作站或高档微机通过LAN连接的机群系统已经成为并行计算的主流技术,研究适应机群系统的并行编程环境自然重要起来。在众多的并行编程环境中,应用较为广泛的有消息传递接口(MPI)标准和并行虚拟机(PVM)环境。本文重点分析了MPI编程环境,并出给了MPI并行程序设计的基本方法。

基于MPI+CUDA异步模型的并行矩阵乘法

矩阵乘法在科学计算领域中起着重要的作用,不同结构模型能够改善并行矩阵乘的性能。现有的MPI+CUDA同步模型中,主机端需要进入等待状态,直到设备端完成任务后才能继续工作,这显然浪费时间。针对上述问题,提出一种基于MPI+CUDA异步模型的并行矩阵乘法。该模型避免了主机端进入等待状态,并采用CUDA流技术解决数据量超过GPU内存问题。通过分析异步模型的加速比和效率,实验结果表明,此方法显著提高了并行效率和大型矩阵乘法的运算速度,充分发挥了节点间分布式存储和节点内共享内存的优势,是一种有效可行的并行策略。

一种MPI并行程序设计中的动态负载平衡策略

介绍了MPI并行编程环境和MPI并行程序设计的特点,讨论了在MPI并行程序设计中实现动态负载平衡的方法,提出一种根据计算节点的计算能力和实时负载情况进行任务迁移的动态负载平衡策略。

基于TAO与PETSc的MPI并行编程及应用

文章介绍了TAO和PETSc以及MPI的编程方法,并且通过具体实例就如何在高性能机器上基于TAO进行并行求解最优化问题的编程作了讨论,所给出的程序代码均已在曙光2000II上运行成功,并和基于MPI手工编写的并行代码作了比较。

基于MPI的投影法数控编程算法

提出了基于消息传递的刀位轨迹并行计算方法。该方法首先将串行计算任务合理的划分成若干并行子任务,然后动态的分配到各处理机上,能充分利用网络中空闲的计算资源,提高计算速度。分别应用于投影法和自适应投影法编程,试验结果表明该方法具有令人满意的并行加速比。

一种MPI并行编程教学实验环境系统的架构

对现有的PC实验室进行改造和增强，实现独立的管理结点以及复用的计算与用户结点的MPI集群系统，并阐述了如何利用C3集群管理工具有效地管理，形成既是完善的MPI并行教学环境又是一个可以用于科研计算的性能颇佳的集群计算平台，并给出了如何利用Linpack测试出的性能参数来评估是否能满足科研计算要求的方法。

基于VC.NET平台和MPI并行程序设计探索

简要介绍了MPICH2在windows XP下的安装及其在VC.NET 2005下的配置方法,通过对一个二维数组中所有元素求和的实现,论述了基于VC.NET平台和MPI进行并行程序设计的方法和技巧。

SUN5500小型机MPI编程与蕴式并行计算的实现方法

基于SUN5500小型计算机并行开发环境,给出了消息传递模型和蕴式并行模型的实现方法,通过实例分析了SUN MPI实际编程,并对选取不同模型及不同参数时的运算时间进行了比较,结果表明,在SUN5500计算机上MPI模型和蕴式并行模型均能较大地提高运算速度,而且MPI在灵活性和并行程度方面更优.