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1、.word可编辑.第30卷第2期辽宁工程技术大学学报(自然科学版2011年4月Vol.30No.2JournalofLiaoningTechnicalUniversity(NaturalScienceApr.2011收稿日期:2010-11-22基金项目:辽宁省博士科研启动基金资助项目(20051058;辽宁省教育厅科研项目(20060479作者简介:刘青昆(1971-,男,河北清苑人,博士,副教授,主要从事并行计算与分布式处理等方面研究;通讯作者:王佳(1984-,女,辽宁抚文章编号:1008-0562(20110
2、2-0268-04一种并行计算通信优化策略刘青昆,王佳,韩颖,杨雷(辽宁师范大学计算机与信息技术学院,辽宁大连116081摘要:为了解决在ABEEMσπ模型电荷分布计算中,基于Cholesky分解并行算法在通信过程中不断增长引起的通信开销和同步开销问题,采用linux并行计算集群系统层通信优化方法,设计并实现了系统层零拷贝通讯优化方法,以及可卸载的LKM模块机制缩短开发和测试时间,减少数据拷贝冗余的基于地址映射的零拷贝技术,解决了通讯延迟等问题。测试结果表明:基于零拷贝的通讯优化方法保证了数据信息的及时性、高效性与准
3、确性,大大提高了Cholesky分解并行算法的通信性能。关键词:Cholesky分解;通讯优化;零拷贝;LKM机制;通信延迟中图分类号:TP393文献标识码:AAstrategyofparallelcomputerizationforoptimizingcommunicationLIUQingkun,WANGJia,HANYing,YANGLei.专业.专注..word可编辑.(SchoolofComputerandInformationTechnology,LiaoningNormalUniversity,Dali
4、an116081,ChinaAbstract:TosolvetheproblemofthecommunicationoverheadandsynchronousoverheadincreaseinelectronchargedistributioncalculationofABEEMσπmodel,thisstudyappliesLinuxparallelcomputingsystemcommunicationtodevelopasystemlayerzerocopycommunicationoptimization
5、methodbasedonCholeskydecompositionparallelalgorithmincommunicationprocess.Inaddition,aLKMmodule,whichcanberemoved,isdevelopedtoshortendevelopmenttimeandtesttime,andreducedatacopiesbasedontheaddressmappingzerocopytechnology.Ithassolvedtheproblemofcommunicationde
6、lay.Thestudyresultsshowthatthecommunicationoptimizationmethoddevelopedbasedonzerocopytechnologycanachieveatimely,efficientlyandaccuratelydatacommunicationandgreatlyimprovetheperformanceofCholesydecomposingparallelalgorithm.Keywords:Choleskydecomposition;communi
7、cationoptimization;zerocopy;LKM;communicationlatency0引言基于并行计算的集群系统具有高效率、低消耗等优点,并且越来越受到科研工作者的重视。在理想情况下,并行计算机的性能是所有节点计算性能之和。假设应用总是处在计算和通信两种状态之一,一个并行程序的运行时间为calccommTTT=+,而comm1(NcSBCTTTL=+∑,式中,rsSOOT+=是启动开销(包括发送和接收,TB是网络上传输一个字节的时间,Lc是消息的长度(字节数,Nc是通信的次数[1].专业.专注..
8、word可编辑.,即calc1(NcSBCTTTTL=++∑。由上式,不难看出,假设在计算和通信不重叠的前提下,要缩短并行程序执行时间,必须缩短计算和通信时间。在消息传递模式中,计算量和通信量以及它们之间的关系起着极其重要的作用[2]。通信性能不仅直接影响了并行计算的加速比和效率,且对集群系统的计算性能有很大影响。当对一个问题进行求解时,其并行
