基于ProActive的并行計(jì)算技術(shù)研究.pdf

1、高性能計(jì)算技術(shù)是一個(gè)國家競爭力和科研實(shí)力的重要標(biāo)志之一，并行計(jì)算技術(shù)受到各國的廣泛重視。科學(xué)與工程計(jì)算中的很多問題的求解都依賴于并行計(jì)算技術(shù)。但目前的并行計(jì)算技術(shù)大多是基于MPI/PVM的，它們存在的主要問題是對(duì)異構(gòu)環(huán)境的支持不好，程序可移植性差，不便于擴(kuò)展，配置復(fù)雜等[1,2]。 ProActive是一個(gè)由法國的INRIA開發(fā)的并行分布式計(jì)算的純Java中間件，使用ProActive能方便地開發(fā)網(wǎng)格和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的應(yīng)用[3]。在

2、對(duì)ProActive中間件進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，提出了基于ProActive的并行計(jì)算平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案，對(duì)所涉及的到的并行計(jì)算平臺(tái)的結(jié)構(gòu)；節(jié)點(diǎn)的部署；并行程序設(shè)計(jì)；任務(wù)的調(diào)度等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，并給出了具體的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。利用上述方法實(shí)現(xiàn)了一個(gè)原型系統(tǒng)PHPC(ProActive-basedHigh Performance Computing for Windows)，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明該方案很好的克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，具有支持異構(gòu)，可

3、移植性好，易于擴(kuò)展，配置簡單等特點(diǎn)。為基于ProActive的并行計(jì)算平臺(tái)的研究提供了理論與技術(shù)的上支持。 本文所做的主要工作如下： 1．對(duì)ProActive軟件包進(jìn)行了較深入的研究。 2．對(duì)基于ProActive并行計(jì)算平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，根據(jù)ProActive的特點(diǎn)，提出一個(gè)六層的并行計(jì)算平臺(tái)方案，并針對(duì)平臺(tái)開發(fā)中的結(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)部署和服務(wù)的發(fā)布等平臺(tái)實(shí)現(xiàn)中的關(guān)鍵技術(shù)的給出了具體的解決方法： 3．對(duì)基

4、于ProActive并行程序設(shè)計(jì)技術(shù)做詳細(xì)的介紹，為該計(jì)算平臺(tái)設(shè)計(jì)了編程接口，開發(fā)出了可在此平臺(tái)下運(yùn)行的三個(gè)具體并行應(yīng)用：PI、TSP、Matrix; 4．對(duì)平臺(tái)中任務(wù)調(diào)度問題進(jìn)行了深入的研究，結(jié)合ProActive的特點(diǎn)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了可按池算法、靜態(tài)算法和動(dòng)態(tài)算法進(jìn)行任務(wù)調(diào)度的調(diào)度器，實(shí)驗(yàn)證明該調(diào)度器是可行的和有效的； 5．實(shí)現(xiàn)了一個(gè)原型系統(tǒng)PHPC，利用開發(fā)的實(shí)例，在平臺(tái)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，給出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分