微机网络环境下提高pvm并行程序性能的策略

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1、万方数据第28卷V01．28第13期NO．13计算机工程与设计ComputerEngineeringandDesign2007年7月July2007微机网络环境下提高PVM并行程序性能的策略尚月强1’2(1．贵州师范大学数学与计算机科学学院，贵州贵阳550001；2．西安交通大学理学院，陕西西安710049)摘要：网络并行计算是并行计算与分布式计算技术非常重要的发展方向之一，结合具体的数值试验，探讨了Windows操作系统下基于PVM的网络并行数值计算中影响PVM并行程序性能的几个重要因素，包括负载平衡、通信开销、网络

2、性能、任务粒度、处理机个数、精度要求及处理机内存容量问题等，并提出了提高PVM并行程序性能的相应策略，以高效快速地实现问题的求解。关键词：网络并行环境；并行计算；并行程序；性能；并行虚拟机中图法分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1000．7024(2007)13．3100．03StrategiesforimprovingperformanceofPVMparallelprogramsunderPCnet、ⅣorkenvironmentsSHANGYue．qian91’2(1．SchoolofMathematic

3、sandComputerScience，GuizhouNormalUniversity,Guiyang550001，China；2．SchoolofScience，Xi’anJiaotongUniversity,Xi’an710049，China)Abstract：Networkparallelcomputingisoneoftheimportantbranchesofparallelanddistributedcomputingtechnology．Withnumericalexperiments，severalim

4、portantfactorsaffectingtheperformanceofPVMparallelprogramsinPVMnetworkparallelnumericalcomputingunderWindowsoperationsystemsarediscussed，whichrelatetoload-balancing，communicationcosts，networkperformance，taskgranularity,thenumberofprocessors，precisionrequiremento

5、ftheproblemtobesolvedandthecomputer’Smemorycapacity．Atthesanletime，thecorrespondingstrategiesforimprovingtheperformanceofPVMparallelprogramsarealsoexplored，SOastosolvetheproblemefficientlyandquickly．Keywords：networkparallelenvironment；parallelcomputing；parallelp

6、rograms；performance；PVM0引言随着现代科学技术的发展，科学研究和工程计算中大规模数据的处理对计算机的计算能力及内存容量都提出了严峻挑战。并行机的问世，为成功解决此类问题开辟了一个可行途径，但由于其昂贵的价格和并行程序对其硬件的依赖性，限制了其应用范围。另一方面，由于高速信息网络的低通信延迟和高带宽性能，以及网络并行计算支撑软件如PVM、MPI、Express、Linda、P2等的出现，使得网络并行计算的投资少、见效快、灵活性强、性能价格比高等诸多优点显得更加突出，受到国内外越来越多的大学和科研单位

7、的青睐㈣，已成为并行计算和分布式计算技术非常重要的发展方向，得到了高度重视。PVM(parallelvirtualmachine)是最初由美国OakRidge国家实验室设计开发的消息传递类并行软件开发环境，它可以将一个网络中的各种异构计算机虚拟成一台大型并行计算机来使用，使得大型计算在花费较少的情况下得以实现，具有通用性强、成熟度高、系统规模小、编程容易、优良的容错功能等特点o“。PVM最先是构建在Unix操作系统上的，后来又开发出了基于Windows的版本。由于我国绝大多数用户使用的是Windows操作系统，因此，W

8、indows操作系统下基于PVM的网络并行计算具有广阔的应用前景。但因基于PVM的网络并行计算环境是松耦合的系统，其系统开销和通信开销很大，对并行计算的性能造成很大影响。本文结合具体的数值试验，探讨了Windows操作系统下基于PVM的网络并行数值计算中影响PVM并行程序性能的几个重要因素，并提出了相应策略，以提高PVM并行程序的