cg法分布式并行计算的实现

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1、万方数据第27卷第4期计算机工程2001年4月V01．27ND4ComputerEngineeringApril2001·基金项目论文·llUlqz1∞o—d428(2∞1)04—o惦6—02文t标识码：A中田分类号：TP393．01CG法分布式并行计算的实现李代平‘，罗寿】o(1．广东工生史掌计算机学虎．广州510090；2．广西地质矿产斤．南宁530023)擅要：■连了在Wlodow洱境TCG法-的分布式井行计算的基奉方法．结构与算法，井用VisualcH■写毒代码具律实现．关t词：分布式并行计算；cG舟鼻；直扭井行计算机AnImplementatio

2、nofParalleledCGMethodsLIDaiping，LUoSouwen(LSchoolofComputer．Guam2dongUniversityofTechnology,Gunphou510090；2．GnngxiOff'ICeofGeologyMineralReIourc自l，Naunilg530023)[Abstract]Pn耻_把dthetheoryoftheimplementationofparallelcalculationCGinWindowJenvironment,andthistheoryWISvalidatedbv-_exa

3、cteyatmple,soaroecodHofthepmgnmusedwerewrittenwithVisualC+“．玑[KeyworddParalleleaJcu

4、tte；CGfactorization；VirtualpanHdmaceⅡc并行计算技j：现在是研究的重点问题之一．在科学技术的发展中，许多顿毫需要进行大规模的数值计算．运用并行计算技术是提高计算效率的有效方法．日首，并行计算技木的主要研究是以并行机为对象的井行算法研究：另一种则是基于同蟮环境的并行计算研究．基于并行机的研究，一次性的投费大，计算啦力有限．而网络环境的并行计算投资较小，计算能

5、力大，特别连合我因罔情．一定毒叉上讲．其计算能力是无限的．我们在网络环境的井行计算方面作了尝斌．硬件环境为截型计gle,(e．1：PⅡ450．“^峦RA胁5台鼻蚱系统为Windows2000，壕程环境为Visualc++6．0．许多大型科擎与工程问题的计算．可归蛄为书解满足边值问题的Poisson蒯l：等+等+警。，a，2dv2a：2。UI。=已知上述方程等价的迁函掇值同最，用有限元方法求解．于是。泛函极值问题就变为多远函数值的板值问题．其箍阵形式为：AX=B(2)其中系数矩阵A一蝴洲的—艇情巩下的特点是对称、正定的．在擞型计算机上无论采用解方程组的Jac

6、obi法，GaussSeidel法、$OR法，Ls0R法，SSOR法．还走CG法．因为—盘情况下B不变，求解只进行一次．所诅计算耗费虽有盖别，但其耗费王可·；厶接受的．瑞而，在工程问题中，要分析求解区中不同场津情巩下的结果．式中B的各元素必须取不同值对方程进行N农求解．当A的条件敷巨大时，各种算法的计算耗费都难以接受．另外，由于A的条件敷巨大导致内外存大量的敷据交换，也增加了求解时闻．因此，优秀串行算法的优越性不能体现．如何利用分布式进行并行计算'鼻有十分重要的意义．一56_一1算法描述工程上。对求解区不同炀源情观下的分析导王t对式(2)进行N次求解．容昂

7、看出。速N个任务走相互独立的．因此，解此问题具有较好的并行性．基本算法如下：Fork=0⋯I2⋯⋯并行计算选取：一，计算：一，(一，，’，王，kr忡Fork=O⋯I2⋯⋯计算q=一，‘¨，r‘+1)／(P‘¨，爿一‘’)，x(㈣≈(‘)1尸(“，r‘‘+1’_，‘‘’慨爿JP(“，洲r耻¨’幢≤占thenexit以=(r‘“’，r‘‘+。’)“r‘“，∥’)，P‘M’=r‘¨’+危P‘¨，上速算法在实现时，采用不同的策略．蛄果时间耗夤差剥很太．首先，外屡循环敖N与机器敷一般不是倍数关秉．其次，同样的问题空问。目机嚣计算速度不一样，也会影响整体计算．2并行计

8、算结构并行计算蛄构由一个控制块master和若干从属块slave姐成．aster／slave方式中有master牵slaye两种进程，master中有获取全局机器数。井根据N与机器敷进行任务划分．还包括接受任务，启动计算和回收蛄果．而每个slave负责完成子任务计算，包括局部初始化，并行计算和模嶷问的赣据通信，并耙蛄果返回到master．他们都是操作系统的基全项目：广西重点攻关计捌责助项目(ST)作者茼介：享代平“帖5～)，曼，捌教攫，主要从事计算虮一终与分布式计算研究，，膏文．商圾工疆师收藕日期：2000-09-12万方数据进程．进程一旦登录WPVM，就

9、成为蹙WPVM控制的任务．控制块和从属块问的控制关系，如并行计算结