基于JIAJIA系统的消息传递和共享存储编程模式比较 被引量：1

1

作者 曾丽芳 杨学军 +2 位作者 黄春 赵克佳 曾劲松 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第10期102-104,188,共4页

为了研究基于软件DSM系统的OpenMP实现，该文以一类具有代表性的用户题为例，分别测试了其基于JIAJIA系统的两种实现方式的加速比：一种是用JIAJIA提供的消息传递系统调用，实现一个类MPI版本（方式1）；另一种是用多个处理机对共享数... 为了研究基于软件DSM系统的OpenMP实现，该文以一类具有代表性的用户题为例，分别测试了其基于JIAJIA系统的两种实现方式的加速比：一种是用JIAJIA提供的消息传递系统调用，实现一个类MPI版本（方式1）；另一种是用多个处理机对共享数组的读写来替代消息传递系统调用（方式2）。测试结果发现，对少量处理机系统，两种方式还具有可比性，但是，随着处理机数的增多，共享存储应用的性能急剧下降。通过对测试结果的分析及对用户题的进一步测试，发现方式2的时间主要花费在做一致性处理和缺页中断处理而导致的大量小消息通信上。测试表明，JIAJIA共享存储程序一般会比MPI程序导致更重的网络负载。要在JIAJIA共享存储基础之上建立一种实用的共享并行计算环境，尤其在支持OpenMP等共享编程语言方面，还有待进一步工作。 展开更多

关键词 JIAJIA系统 消息传递 共享存储编程模式 程序设计

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PC机群上共享存储与消息传递的比较 被引量：8

2

作者 章隆兵 吴少刚 +1 位作者 蔡飞 胡伟武 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期842-849,共8页

共享存储和消息传递是目前两种主流的并行编程模型.一般认为,消息传递的可编程性不及共享存储友好.OpenMP是目前共享存储编程的实际工业标准.机群OpenMP系统在机群上提供了OpenMP编程环境,具有易编程和可扩展的特点,但是其性能如何一直... 共享存储和消息传递是目前两种主流的并行编程模型.一般认为,消息传递的可编程性不及共享存储友好.OpenMP是目前共享存储编程的实际工业标准.机群OpenMP系统在机群上提供了OpenMP编程环境,具有易编程和可扩展的特点,但是其性能如何一直是关注的热点.以机群OpenMP系统OpenMP/JIAJIA和典型的消息传递系统MPI(message passing interface)为例,在分析两种并行编程环境各自特点的基础上,在PC机群上采用7个应用比较了二者的性能.实验结果表明,对于所测试的7个应用而言,OpenMP版本在8个处理机运行时的平均性能为MPI版本的81%,但是采用OpenMP编程却比MPI简单很多. 展开更多

关键词 openmp 消息传递 PC机群 并行编程模型 共享存储 软件分布式共享存储系统

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基于共享存储和Gzip的并行压缩算法研究 被引量：8

3

作者 宋刚 蒋孟奇 +1 位作者 张云泉 刘胜飞 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2009年第4期781-784,共4页

Gzip无损压缩算法。尽管gzip算法能够取得很好的压缩比,但它在分析和压缩编码的过程需要进行大量的计算。为了缩短压缩时间,提出了一种基于共享存储的并行压缩策略。采用OpenMP标准和"生产者/消费者"模型实现了gzip的并行压... Gzip无损压缩算法。尽管gzip算法能够取得很好的压缩比,但它在分析和压缩编码的过程需要进行大量的计算。为了缩短压缩时间,提出了一种基于共享存储的并行压缩策略。采用OpenMP标准和"生产者/消费者"模型实现了gzip的并行压缩版本。在Beowulf集群中的一个SMP节点(双CPU)和曙光天阔服务器(4路双核)上的测试表明,并行化的gzip程序取得了极大的性能提升,尤其是大文件的压缩。 展开更多

关键词 共享存储 并行编程 数据压缩 openmp GZIP

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基于OpenMP的事务存储同步语义研究

4

作者 田祖伟 李勇帆 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2009年第5期166-168,共3页

多核处理器环境下必须解决多核处理器的并行编程问题,才能够充分发挥多核处理器的性能。事务存储(Transactional Memory)机制提供了一种在多核环境下程序并行执行和同步的方法。已有的工作已将事务存储扩展到了OpenMP,为程序员提供满足... 多核处理器环境下必须解决多核处理器的并行编程问题,才能够充分发挥多核处理器的性能。事务存储(Transactional Memory)机制提供了一种在多核环境下程序并行执行和同步的方法。已有的工作已将事务存储扩展到了OpenMP,为程序员提供满足事务原子性、一致性和隔离性的共享存储访问。但当前事务存储的语义并不完善,事务间不能交换中间结果,不能实现锁的部分语义。提出并实现了一种基于开放嵌套的事务存储的同步语义,从而解决了事务间不能交换中间结果的问题,增强了扩展事务存储后OpenMP的并行编程能力。 展开更多

关键词 事务存储 openmp 多核处理器 共享存储并行编程

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共享存储并行多目标跟踪 被引量：1

5

作者 王孝刚 吴晓娟 +1 位作者 周鑫 张小燕 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2008年第9期2303-2305,共3页

高度的运算复杂性制约了粒子滤波在实际的多目标视频跟踪系统中的应用。为克服性能瓶颈,探索了一种基于OpenMP共享存储并行编程模型的粗粒度并行多目标跟踪系统的实现方法。在共享变量中维护被跟踪目标的列表,每一个目标用一个独立的粒... 高度的运算复杂性制约了粒子滤波在实际的多目标视频跟踪系统中的应用。为克服性能瓶颈,探索了一种基于OpenMP共享存储并行编程模型的粗粒度并行多目标跟踪系统的实现方法。在共享变量中维护被跟踪目标的列表,每一个目标用一个独立的粒子滤波器进行跟踪。根据处理单元的数目确定线程数量和每个线程跟踪的目标数量。与对应的串行版本相比,该并行系统将可实时跟踪的目标数目由2个增加到了8个,具有更大的实用价值。 展开更多

关键词 多目标跟踪 粒子滤波 共享存储并行编程

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用户级通信在软件分布式共享存储系统中的应用与分析

6

作者 毛永捷 施巍松 祝明发 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期451-457,共7页

通信性能不高是影响软件分布式共享存储系统性能的主要因素之一 .用户级通信技术能够充分发挥高速网络的硬件性能 ,减少数据拷贝次数、降低软件开销 ,明显改善了带宽和延迟 ,为软件分布式共享存储系统性能的提高开辟了新的途径 .设计并... 通信性能不高是影响软件分布式共享存储系统性能的主要因素之一 .用户级通信技术能够充分发挥高速网络的硬件性能 ,减少数据拷贝次数、降低软件开销 ,明显改善了带宽和延迟 ,为软件分布式共享存储系统性能的提高开辟了新的途径 .设计并实现了一个面向软件分布式存储系统的用户级通信库 ,它不仅改善了系统的通信性能 ,同时也使得系统的并行计算性能得到改善 。 展开更多

关键词 用户级通信 软件分布式共享存储系统 并行计算 编程接口

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一种基于扩展数据流分析的OpenMP程序应用级检查点机制 被引量：7

7

作者 富弘毅 丁滟 +1 位作者 宋伟 杨学军 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期1809-1822,共14页

随着多核处理器体系结构在高性能计算领域日益广泛的应用,面向共享存储并行程序的容错问题成为研究的热点.近年来,检查点技术已经成为该领域占主导地位的容错机制.目前已有一些针对OpenMP程序检查点技术的研究工作,但其中绝大多数解决... 随着多核处理器体系结构在高性能计算领域日益广泛的应用,面向共享存储并行程序的容错问题成为研究的热点.近年来,检查点技术已经成为该领域占主导地位的容错机制.目前已有一些针对OpenMP程序检查点技术的研究工作,但其中绝大多数解决方案都依赖于特殊的运行时库或硬件平台.该文提出一种编译辅助的OpenMP应用级检查点,它是一种平台无关的方案,通过面向OpenMP的扩展数据流分析选择那些"必需"的变量保存到检查点映像,从而降低容错的开销,同时通过运行一种非阻塞式的协议维护检查点的全局一致性.文章讨论了该机制的各个关键问题,并通过实验评测以及与同类工作的比较,表明了该文所提出的检查点机制在容错性能方面的优势. 展开更多

关键词 容错 共享存储 openmp 应用级检查点 数据流分析

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事务存储系统 被引量：8

8

作者 彭林 谢伦国 张小强 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期1386-1398,共13页

多核处理器性能的发挥依靠程序的并行,共享存储并行编程模型为大多数多核处理器所采用,而有效同步多个线程对共享变量的访问是其关键、也是难题.借鉴数据库中事务的思想,人们提出事务存储(transactional memory),旨在提供一种编程简单,... 多核处理器性能的发挥依靠程序的并行,共享存储并行编程模型为大多数多核处理器所采用,而有效同步多个线程对共享变量的访问是其关键、也是难题.借鉴数据库中事务的思想,人们提出事务存储(transactional memory),旨在提供一种编程简单,对程序正确性推理容易的同步手段.简介了事务存储的起源,诠释了事务存储系统的概念.论述了事务存储的编程接口和执行模型.讨论了事务存储系统所涉及的主要内容,对各种方法和策略进行了比较.对事务存储中有待解决的问题进行了探讨.最后介绍了几个开源的事务存储研究平台. 展开更多

关键词 事务存储 多核处理器 共享存储 并行编程 同步

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基于SMP集群的三维网格多粒度混合并行编程模型 被引量：6

9

作者 于方 郑晓薇 孙晓鹏 《计算机应用与软件》 CSCD 2009年第3期138-140,166,共4页

为提高大规模三维网格并行算法的执行效率,针对SMP集群分布/共享两级内存层次结构的特点,介绍适用于SMP集群混合编程的不同实现方法。对三维网格模型最短路径问题的并行求解提出了多粒度混合并行编程模型,给出了实现该问题的MPI+OpenMP... 为提高大规模三维网格并行算法的执行效率,针对SMP集群分布/共享两级内存层次结构的特点,介绍适用于SMP集群混合编程的不同实现方法。对三维网格模型最短路径问题的并行求解提出了多粒度混合并行编程模型,给出了实现该问题的MPI+OpenMP混合并行算法,并在SMP集群上同粗粒度MPI(Message Passing Interface)并行算法做了性能比较。结果表明,采用该多粒度混合并行编程模型具有更好的加速比和运行效率。 展开更多

关键词 SMP集群 分布/共享内存 MPI+openmp 混合编程模型 三维网格

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基于OpenMP的抛物方程(PE)声场并行计算方法 被引量：9

10

作者 王鲁军 彭朝晖 《声学技术》 CSCD 2009年第3期227-231,共5页

水声学理论和技术的发展对声场计算提出了越来越高的要求,如何充分利用高效的声场计算模型和现代计算机技术,实现声场的快速计算,已经成为现代水声技术的一个重要发展方向。多核PC机的出现和流行为提高声场计算的效率提供了一种有效的... 水声学理论和技术的发展对声场计算提出了越来越高的要求,如何充分利用高效的声场计算模型和现代计算机技术,实现声场的快速计算,已经成为现代水声技术的一个重要发展方向。多核PC机的出现和流行为提高声场计算的效率提供了一种有效的途径。在共享存储(OpenMP)模型的基础上,实现了对抛物方程计算模型RAM的并行计算编程。测试结果表明,利用该方法能够获得较高的并行计算效率。 展开更多

关键词 并行计算 声场 共享存储(openmp) 抛物方程(PE)

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适合机群OpenMP系统的制导扩展 被引量：2

11

作者 章隆兵 吴少刚 +1 位作者 蔡飞 胡伟武 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期1129-1136,共8页

OpenMP以其易用性和支持增量并行的特点成为共享存储体系结构的编程标准 .机群OpenMP系统在机群上实现了OpenMP计算环境 ,它将OpenMP的易编程性和机群的可扩展性结合起来 ,是很有意义的 .OpenMP的编程方式主要有循环级和SPMD两种 ,其中... OpenMP以其易用性和支持增量并行的特点成为共享存储体系结构的编程标准 .机群OpenMP系统在机群上实现了OpenMP计算环境 ,它将OpenMP的易编程性和机群的可扩展性结合起来 ,是很有意义的 .OpenMP的编程方式主要有循环级和SPMD两种 ,其中循环级方式易于编程而SPMD方式难于编程 .然而在机群OpenMP系统中获得高性能OpenMP程序 ,必需采用SPMD方式 .该文描述了适合机群OpenMP系统的一个简单的OpenMP制导扩展子集 (包括数据分布制导、循环调度模式 ) ,并在机群OpenMP系统OpenMP/JIAJIA上进行了实现 .应用测试表明 ,利用这些制导扩展进行编程 ,既保持循环级方式的易编程性又获得与SPMD方式相当的性能 ,是有效的编程方式 . 展开更多

关键词 openmp 制导扩展 数据分布 软件分布式共享存储系统 JIAJIA

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一种适用于机群OpenMP系统的有效调度算法 被引量：1

12

作者 吴少刚 章隆兵 +1 位作者 蔡飞 胡伟武 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2004年第7期1298-1305,共8页

OpenMP作为共享存储并行编程标准 ,以其良好的易用性、支持增量并行等特点成为并行程序设计的主流模型之一 OpenMP标准是针对UMA共享存储结构制定的 ,其循环调度机制只考虑了负载平衡而无须考虑数据分布 然而在机群OpenMP系统中 ,数据... OpenMP作为共享存储并行编程标准 ,以其良好的易用性、支持增量并行等特点成为并行程序设计的主流模型之一 OpenMP标准是针对UMA共享存储结构制定的 ,其循环调度机制只考虑了负载平衡而无须考虑数据分布 然而在机群OpenMP系统中 ,数据局部性是影响性能的关键因素 针对OpenMP标准中静态调度策略不适合机群计算的缺点 ,提出了一个充分体现拥有者计算原则的LBS调度算法 ,并通过扩展制导的方式在机群OpenMP系统 (OpenMP/JIA JIA)上加以实现 测试结果表明 。 展开更多

关键词 openmp 机群计算 循环调度算法 软件分布式共享存储系统 JIAJIA

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基于MPI和OpenMP的三维弹性波方程混合并行有限差分算法 被引量：5

13

作者 杨书博 乔文孝 车小花 《应用声学》 CSCD 北大核心 2018年第1期75-82,共8页

三维弹性波方程有限差分模拟具有大计算量和大内存消耗的特点,在常规计算机上使用传统算法往往无法满足计算要求。该文以高性能计算机集群为平台,基于MPI和OpenMP混合编程技术,构建了一种新型三维弹性波方程并行有限差分算法。该算法基... 三维弹性波方程有限差分模拟具有大计算量和大内存消耗的特点,在常规计算机上使用传统算法往往无法满足计算要求。该文以高性能计算机集群为平台,基于MPI和OpenMP混合编程技术,构建了一种新型三维弹性波方程并行有限差分算法。该算法基于MPI将总任务分配给多个进程,同时在每个进程中基于OpenMP将子任务分配给多个线程。各个进程具有独立的内存空间,各个线程共享所在进程的内存空间。充液井孔声场的数值模拟结果表明,与基于OpenMP的并行有限差分算法相比,基于MPI和OpenMP的混合并行有限差分算法可以利用计算机集群的多个节点进行并行计算,既极大地提高了计算速度,又有效地降低了单个节点的内存消耗。 展开更多

关键词 声波测井 有限差分 信息传递接口 共享存储并行编程 并行计算

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基于OpenMP的并行Fortran程序数据竞争静态检测方法

14

作者 葛优 金大海 宫云战 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2023年第11期2377-2383,共7页

数据竞争是并行程序中最常见的问题,因为其在程序中存在着随机性和难以重现的问题,所以利用动态方法检测并不可靠.本文介绍了一种针对以OpenMP实现程序并行的数据竞争故障的静态检测方法.首先根据基于OpenMP的Fortran并行程序的语法和... 数据竞争是并行程序中最常见的问题,因为其在程序中存在着随机性和难以重现的问题,所以利用动态方法检测并不可靠.本文介绍了一种针对以OpenMP实现程序并行的数据竞争故障的静态检测方法.首先根据基于OpenMP的Fortran并行程序的语法和语义特性,构建并行程序的抽象语法树,并对控制流图进行扩展引入并行控制流图;然后将数据竞争问题抽象为一种故障模型,利用有限状态机来形式化的描述此类故障模型;最后对并行区域的潜在赋值操作进行并行数据流分析,在程序控制流图节点上进行故障状态机的状态转化来实现数据竞争的检测.该方法已在自研的缺陷检测系统(DTS)中应用,并通过DataRaceBench的实验数据证明本文方法可以有效的检测出数据竞争问题. 展开更多

关键词 openmp 静态分析 共享内存编程 数据竞争检测 并行数据流

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FDTD算法的三级并行实现 被引量：1

15

作者 张立红 余文华 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期333-335,共3页

传统的并行FDTD算法都是基于MPI或OpenMP或MPI+OpenMP的一级或两级并行算法。为加速基于MPI+OpenMP的两级并行FDTD算法,把基于SSE指令集的并行加速技术引入到FDTD算法中,采用基于MPI+OpenMP+SSE指令集的三级并行加速技术。在PC集群上对C... 传统的并行FDTD算法都是基于MPI或OpenMP或MPI+OpenMP的一级或两级并行算法。为加速基于MPI+OpenMP的两级并行FDTD算法,把基于SSE指令集的并行加速技术引入到FDTD算法中,采用基于MPI+OpenMP+SSE指令集的三级并行加速技术。在PC集群上对CPML吸收边界下点源在真空中传播的理想情况进行加速测试。基于SSE指令集的加速技术理想加速比为4,实验中在网格数为200 200 200情况下得到的加速比为2.44,加速效果较好。 展开更多

关键词 时域有限差分 消息传递接口 openmp共享存储编程 SSE指令集 并行

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基于CPLD和单片机的低频信号源设计 被引量：12

16

作者 李小波 孙志勇 刘春生 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2005年第11期46-48,共3页

介绍了一种应用直接数字频率综合器(DDS)技术,基于可编程逻辑器件(CPLD)和单片机设计的低频信号源。该信号源体积小、质量轻、成本低,可以方便、可靠地产生正弦信号、脉冲信号、锯齿波、三角波等常用周期信号,能够满足大部分试验和科研... 介绍了一种应用直接数字频率综合器(DDS)技术,基于可编程逻辑器件(CPLD)和单片机设计的低频信号源。该信号源体积小、质量轻、成本低,可以方便、可靠地产生正弦信号、脉冲信号、锯齿波、三角波等常用周期信号,能够满足大部分试验和科研过程中的需求。同时,还可以与计算机进行配合,适当添加一定的高级语言编程,即可产生任意波形的周期信号。对系统方案的原理和组成进行了详细说明,对系统的指标参数进行了数据分析,表明该方案实用性强,性能优良。 展开更多

关键词 可编程逻辑器件(CPLD) 共享存储器 可编程信号源

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基于锁集合的动态数据竞争检测方法 被引量：12

17

作者 章隆兵 张福新 +1 位作者 吴少刚 陈意云 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期1217-1223,共7页

数据竞争使得共享存储程序难于调试 .以前大部分针对共享存储程序的动态数据竞争检测工作都是通过维护发生序来实现 .这种方法有一个重要缺点 ,即针对程序的一种输入 ,对程序的一次执行进行检测 ,不能检测出所有的可行数据竞争 .文中利... 数据竞争使得共享存储程序难于调试 .以前大部分针对共享存储程序的动态数据竞争检测工作都是通过维护发生序来实现 .这种方法有一个重要缺点 ,即针对程序的一种输入 ,对程序的一次执行进行检测 ,不能检测出所有的可行数据竞争 .文中利用存储一致性模型的框架模型 ,针对域一致性模型提出了增强发生序概念 ,并依此得出一种基于锁集合的动态数据竞争检测算法 ,克服了这个问题 .在软件DSM系统JIAJIA上的实现获得了很好的性能 ,应用平均减速比为 3.14 .利用该方法 ,在TSP程序中找到了大量的读写数据竞争的情况 . 展开更多

关键词 编程技巧 动态数据竞争检测方法 锁集合 软件分布式共享存储系统 域一致性模型 程序并行性

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Level set函数快速步进并行重构的分区优化 被引量：1

18

作者 夏波 黄筱云 +2 位作者 陈同庆 程永舟 江诗群 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1601-1607,共7页

为进一步提升Level set函数重构的分区并行重构效率,本文采用均分交界面方式进行分区,并保证生成内边界重构节点数量最少。通过运用基于共享存储并行编程(OpenMP)多线程技术的并行计算模型,实现圆球、Zalesak球和哑铃等值面的并行重构... 为进一步提升Level set函数重构的分区并行重构效率,本文采用均分交界面方式进行分区,并保证生成内边界重构节点数量最少。通过运用基于共享存储并行编程(OpenMP)多线程技术的并行计算模型,实现圆球、Zalesak球和哑铃等值面的并行重构。计算结果表明:新分区方法能平衡子区域间计算荷载,减少子区域间信息传递次数和节点回滚次数,与均分区域方法相比,新分区方法能够获得更高计算速度,具有更好的实用性和可扩展性。 展开更多

关键词 LEVEL set函数 快速步进法 并行重构 分区优化 交界面 共享存储并行编程 多线程技术 加速比

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高性能火箭探空仪研究与实现

19

作者 彭和平 高德远 +2 位作者 樊晓桠 韩连刚 陈雷 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第3期12-14,187,共4页

针对高性能火箭探空仪探测参数多、数据处理密集、控制复杂、实时性强等特点,提出了主-从处理器体系结构和构造模型链的实时多任务调度方法;采用在系统可编程技术(ISP)实现系统重构和传输数据加密、解密编码。该方法可应用于其它类似飞... 针对高性能火箭探空仪探测参数多、数据处理密集、控制复杂、实时性强等特点,提出了主-从处理器体系结构和构造模型链的实时多任务调度方法;采用在系统可编程技术(ISP)实现系统重构和传输数据加密、解密编码。该方法可应用于其它类似飞行器的数据处理。 展开更多

关键词 火箭探空仪 主-从处理器 共享存储器 模型调度 在系统可编程 ISP 空间探测

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基于混合并行布谷鸟搜索的作业调度算法 被引量：8

20

作者 赵博颖 肖鹏 张力 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第3期719-724,共6页

针对布谷鸟搜索算法在解决作业调度问题时存在收敛速度慢等问题,提出一种基于混合并行布谷鸟搜索的作业调度算法。在传统布谷鸟搜索基础上,结合多核集群的拓扑结构特点,将消息传递编程模型MPI与共享存储编程模型OpenMP结合,采用基于作... 针对布谷鸟搜索算法在解决作业调度问题时存在收敛速度慢等问题,提出一种基于混合并行布谷鸟搜索的作业调度算法。在传统布谷鸟搜索基础上,结合多核集群的拓扑结构特点,将消息传递编程模型MPI与共享存储编程模型OpenMP结合,采用基于作业优先级的编码方式将布谷鸟搜索算法中的鸟巢位置转换为作业调度序列进行求解。仿真结果表明,与传统的串行布谷鸟搜索算法相比,使用该方法求解作业调度问题的收敛速度有明显加快。 展开更多

关键词 多核集群 作业调度 布谷鸟搜索算法 莱维飞行 消息传递接口 共享存储并行编程

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