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基于Linux的Beowulf集群的实现 被引量:17
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作者 李贵明 俞国扬 罗家融 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第11期49-51,共3页
中国科学院等离子体物理研究所是国内从事核聚变研究和托卡马克(Tokamak)实 验的主要基地,由于实验研究的需要,有必要建立自己的大型并行计算机系统,进行托卡马 克实验的数值模拟等研究课题?文章介绍了在普通PC机上利用Linux操作系统实... 中国科学院等离子体物理研究所是国内从事核聚变研究和托卡马克(Tokamak)实 验的主要基地,由于实验研究的需要,有必要建立自己的大型并行计算机系统,进行托卡马 克实验的数值模拟等研究课题?文章介绍了在普通PC机上利用Linux操作系统实现基于分布 存储结构的Beowulf集群系统的方法,同时也介绍了基于消息传递模型 (Message Passing I nterface,MPI)的并行程序设计方法? 展开更多
关键词 并行计算 ToKAMAK BEoWULF Linux 分布存储 消息传递接口
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具有分布式并行I/O接口的分布式并行服务器系统的性能研究 被引量:17
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作者 刘心松 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期1808-1810,共3页
分布式并行是多年来的一个研发热点,但其研发仅限于分布式并行系统的内部.服务器和外界(如客户机)的交互仅通过一条通道(如一台计算机)完成,这一瓶颈限制了系统可靠性/可用性,加速比与效率,系统频带和I/O响应速度等.本文提出的具有分布... 分布式并行是多年来的一个研发热点,但其研发仅限于分布式并行系统的内部.服务器和外界(如客户机)的交互仅通过一条通道(如一台计算机)完成,这一瓶颈限制了系统可靠性/可用性,加速比与效率,系统频带和I/O响应速度等.本文提出的具有分布式并行I/O接口的分布式并行服务器使其中的各节点机均可直接与众多客户机交互作用,设计保证80%以上的客户请求均一次直接发往能提供服务的服务器中的节点机,仅有少量请求需要在节点问进行动态负载再调度.这是一种面向宽带的宽带网络服务器.本文的重点是将这种服务器与单机、镜像/双机热备份、群集服务器进行性能比较.结果表明,具有这种I/O接口的分布式并行服务器性能最佳.这种服务器的第一个版本已经研发成功,投入使用,并将进入市场. 展开更多
关键词 分布式并行 i/o接口 服务器 宽带网络 可靠性 加速比
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EPP协议下高速数字I/O设计及应用 被引量:2
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作者 王风云 田新诚 +1 位作者 梁兴忠 蔡春伟 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2004年第8期19-20,23,共3页
在计算机的各种外部接口中,并行端口的速度最快。EPP(EnhancedParallelPort)是IEEE1248协议定义的增强型并行端口。EPP协议是与SPP兼容且能完成双向数据传输的协议,具有传输速率高、编程方便等优点。介绍了有关EPP的基本知识,包括EPP的... 在计算机的各种外部接口中,并行端口的速度最快。EPP(EnhancedParallelPort)是IEEE1248协议定义的增强型并行端口。EPP协议是与SPP兼容且能完成双向数据传输的协议,具有传输速率高、编程方便等优点。介绍了有关EPP的基本知识,包括EPP的数据传输方式,并给出EPP协议下的16路高速数字I/O的软、硬件设计及其应用。在Visu alC++中,提供了 inp()和 outp()函数,可以直接控制和读写并行端口,软件设计简捷。 展开更多
关键词 EPP协议 并行口 计算机 数据传输 编程 输入输出接口
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可伸缩分布共享大规模并行I/O系统设计
4
作者 李琼 郭御风 +1 位作者 庞征斌 刘光明 《计算机工程与科学》 CSCD 2006年第1期135-138,共4页
如何有效地解决I/O瓶颈问题,一直是高性能并行计算机有待研究解决的关键技术。我们提出了一种可伸缩分布共享并行I/O系统方案,并自行研制了结点控制器芯片和路由器芯片,研制了原型系统SDSP604。为实现系统的计算、通讯和I/O性能随着系... 如何有效地解决I/O瓶颈问题,一直是高性能并行计算机有待研究解决的关键技术。我们提出了一种可伸缩分布共享并行I/O系统方案,并自行研制了结点控制器芯片和路由器芯片,研制了原型系统SDSP604。为实现系统的计算、通讯和I/O性能随着系统规模均衡扩展的目标,该系统基于CC-NUMA系统结构,采用了合理的分布共享并行I/O系统结构。 展开更多
关键词 并行i/o系统 分布共享i/o HYPERTRANSPoRT CC-NUMA共享存储系统
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并行I/O中大型多维数据集合分配策略研究
5
作者 曾碧卿 陈志刚 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第19期38-39,42,共3页
在大型多维数据集合处理中,对多维数据集合的拆分及其在磁盘上的存储分配是重要的研究课题。由于磁盘的机械运动已形成了数据I/O时的速度瓶颈,因此通过采用并行I/O技术,将多维数据进行有效的拆分,并在多个磁盘间进行分布存储是克服瓶颈... 在大型多维数据集合处理中,对多维数据集合的拆分及其在磁盘上的存储分配是重要的研究课题。由于磁盘的机械运动已形成了数据I/O时的速度瓶颈,因此通过采用并行I/O技术,将多维数据进行有效的拆分,并在多个磁盘间进行分布存储是克服瓶颈的有效办法。基于此,论文中提出了一种多维数据的循环拆分方法,它是对二维数据集合循环拆分分配方法的扩展,性能比较与分析表明了新算法的有效性。 展开更多
关键词 多维数据集 并行i/o 数据拆分 循环分配策略
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面向强一致性的分布式对象存储的I/O并行性优化 被引量:6
6
作者 史骁 宋永浩 +3 位作者 郑晓辉 唐宏伟 于雷 赵晓芳 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2020年第2期109-119,共11页
在提供数据强一致性保障的分布式对象存储系统中,其I/O并行性受到系统I/O调度算法(主副本优先调度)的限制。本文提出了一种简单高效的I/O调度策略,其基于多副本的主从模型,可在保障强一致性的同时充分挖掘I/O并行空间。其包括如下3个主... 在提供数据强一致性保障的分布式对象存储系统中,其I/O并行性受到系统I/O调度算法(主副本优先调度)的限制。本文提出了一种简单高效的I/O调度策略,其基于多副本的主从模型,可在保障强一致性的同时充分挖掘I/O并行空间。其包括如下3个主要步骤:第一,I/O请求被发送至主副本节点进行负载合并;第二,这些请求被送至数据相关性检测器根据相关性分配优先级;第三,根据I/O优先级及负载分布,将I/O请求尽可能均衡地转发至各副本节点上并行处理。本文实现了一个分布式对象存储系统原型用于验证该策略的有效性。实验分别对本文策略的各个环节进行了评估,实验结果表明,较主副本优先调度策略,本文策略使得GET请求吞吐量最大提升41.8%,GET请求平均延迟最大降低42.5%,GET请求99.9th延迟最大降低15.8倍,这使得系统性能达到最终一致性下基准调度策略C3的水平。 展开更多
关键词 分布式对象存储 i/o并行性 多副本 强一致性
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计算与通信重叠和并行I/O在粒子模拟中的应用 被引量:2
7
作者 颜小洋 张伟文 +1 位作者 布社辉 邓辉舫 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第A01期33-36,39,共5页
三维电磁场粒子模拟是研究空间众多微观物理现象的一项先进数值模拟方法。虽然应用MPI和OpenMP混合编程技术实现了程序并行,但阻塞通信的通信同步和应用网络文件系统集中式数据I/O的数据传输降低了程序效率。介绍引入非阻塞通信法,最初... 三维电磁场粒子模拟是研究空间众多微观物理现象的一项先进数值模拟方法。虽然应用MPI和OpenMP混合编程技术实现了程序并行,但阻塞通信的通信同步和应用网络文件系统集中式数据I/O的数据传输降低了程序效率。介绍引入非阻塞通信法,最初计算需要通信部分,在其他计算继续时,进行非阻塞通信,最后接收全部数据,从而实现计算和通信重叠,减少通信等待时间;在分布式存储系统中,各节点同时把本节点数据输入输出到本地单独文件中,大幅度减少数据并行I/O时间,随着数据量和CPU数的增加,改善更加明显,从而提高程序性能。 展开更多
关键词 粒子模拟 并行优化 非阻塞通信 计算与通信重叠 分布式存储并行i/o
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大型DCS轮机仿真I/O接口系统研究 被引量:1
8
作者 周华斌 张刚 陈明昭 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第18期190-192,共3页
I/O接口系统的性能直接关系到轮机仿真系统的实时性和稳定性,需要对其进行深入研究。文章介绍了作者自主研制开发的分布式轮机仿真I/O接口系统的组成。讨论了其各硬件板卡的设计,分析了该系统的数据通信原理。系统实际应用表明,该系统... I/O接口系统的性能直接关系到轮机仿真系统的实时性和稳定性,需要对其进行深入研究。文章介绍了作者自主研制开发的分布式轮机仿真I/O接口系统的组成。讨论了其各硬件板卡的设计,分析了该系统的数据通信原理。系统实际应用表明,该系统特别适用于大型、复杂的系统仿真。 展开更多
关键词 分布式控制 轮机仿真 i/o接口
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澜沧江(云南段)水-气界面氧化亚氮释放通量时空分布特征及其影响因素研究
9
作者 袁茜 傅开道 +2 位作者 陶雨晨 张年 杨丽莎 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期54-61,共8页
温室气体浓度上升导致全球气候变暖已成为国际社会关注的焦点。氧化亚氮(N_(2)O)作为痕量温室气体,在全球气候变暖过程中扮演着重要的角色。河流和水库被认为是N_(2)O释放的活跃区域,然而目前研究多集中在对单一河流或水库的监测,对大... 温室气体浓度上升导致全球气候变暖已成为国际社会关注的焦点。氧化亚氮(N_(2)O)作为痕量温室气体,在全球气候变暖过程中扮演着重要的角色。河流和水库被认为是N_(2)O释放的活跃区域,然而目前研究多集中在对单一河流或水库的监测,对大范围河库系统的N_(2)O研究仍相对欠缺。选取澜沧江(云南段)流域作为考察对象,在2022年4月、8月采用悬浮箱采集24个点位的水-气界面的气体样品,并于实验室通过气象色谱仪检测气样氧化亚氮浓度,探究该流域干支流N_(2)O释放通量的时空分布特征;同时,测定了水体水环境参数,解析其时空差异的环境影响因素。结果表明,1)在时间尺度上,澜沧江(云南段)旱季N_(2)O通量均值低于雨季。旱季N_(2)O通量均值为0.10 mg·m^(-2)·d^(-1),雨季为0.18 mg·m^(-2)·d^(-1),其中旱季干流均值为0.11 mg·m^(-2)·d^(-1),支流为0.05 mg·m^(-2)·d^(-1);雨季干流均值为0.18 mg·m^(-2)·d^(-1),支流为0.15 mg·m^(-2)·d^(-1)。2)在空间尺度上,N_(2)O通量沿程整体呈现释放量递增的趋势。干流N_(2)O通量均值为0.15 mg·m^(-2)·d^(-1),支流为0.10 mg·m^(-2)·d^(-1),干流N_(2)O通量高于支流。水库坝上N_(2)O通量均值为0.02 mg·m^(-2)·d^(-1),坝下为0.31 mg·m^(-2)·d^(-1),水库坝下N_(2)O通量值是坝上的15.5倍,水库发电下泄高速水流加速了水-气界面N_(2)O释放。3)澜沧江水-气界面N_(2)O通量与水温(WT)(r=0.341,P=0.009)、氨氮(NH4^(+))(r=0.384,P=0.004)和流速(r=0.283,P=0.026)呈显著正相关关系,与溶解氧(DO)(r=-0.420,P=0.001)呈显著负相关关系,表明在高WT、低DO、高NH4^(+)和高流速条件下有利于N_(2)O产生与释放。研究结果揭示澜沧江(云南段)河库系统氧化亚氮释放通量时空分布特征以及影响因素,为流域温室气体排放评估提供数据支持和科学依据。 展开更多
关键词 澜沧江 氧化亚氮(N_(2)o) 释放通量 时空分布 影响因素 水-气界面
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基于并行模式的关联输电断面极限功率计算 被引量:15
10
作者 徐泰山 彭慧敏 +3 位作者 苏寅生 刘洪涛 马明 姚海成 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期66-70,共5页
针对关联输电断面极限功率计算方法缺乏、枚举组合计算量巨大且难以在线应用的问题,基于大规模分布式并行处理技术,提出了先计算静态极限功率,再计算暂态和动态极限功率的分步计算策略,以及分挡迭代的并行安全校核搜索策略。所述策略不... 针对关联输电断面极限功率计算方法缺乏、枚举组合计算量巨大且难以在线应用的问题,基于大规模分布式并行处理技术,提出了先计算静态极限功率,再计算暂态和动态极限功率的分步计算策略,以及分挡迭代的并行安全校核搜索策略。所述策略不仅对下一步极限功率计算的考核故障集进行了筛选,提高了极限功率搜索速度,而且给出了关联断面极限功率之间相互影响因子的计算方法,为调度运行控制提供了决策支持。南方电网的算例分析验证了所提出的方法的快速性和有效性。 展开更多
关键词 电力系统 分布式计算 并行计算 关联输电断面 极限功率 影响因子
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网络环境中MPI和PVM的分析与比较 被引量:5
11
作者 赵晨 李仕锋 +1 位作者 许小刚 王萃寒 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2003年第3期181-183,共3页
消息传递接口(MessagePassingInterface,MPI)和并行虚拟机(ParallelVirtualMachine,PVM)是两种广泛应用的网络分布式并行计算环境。论文首先介绍了消息传递接口和并行虚拟机两者各自的起源和特点,然后在此基础上从可移植性、点对点通信... 消息传递接口(MessagePassingInterface,MPI)和并行虚拟机(ParallelVirtualMachine,PVM)是两种广泛应用的网络分布式并行计算环境。论文首先介绍了消息传递接口和并行虚拟机两者各自的起源和特点,然后在此基础上从可移植性、点对点通信、集体通信、资源管理和容错能力等多方面分析和比较了这两者的功能特点。 展开更多
关键词 网络环境 MPI PVM 消息传递接口 并行虚拟机 分布式并行计算 点对点通信 集体通信 计算机网络
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分布式并行计算环境:MPI 被引量:10
12
作者 王萃寒 赵晨 +1 位作者 许小刚 吴国新 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2003年第1期25-26,共2页
Message passing Interface (MPI) is a kind of network distributed parallel computing environments whichhave been widely used on super parallel computers and networks. First,this paper describes the rssearch backgrounda... Message passing Interface (MPI) is a kind of network distributed parallel computing environments whichhave been widely used on super parallel computers and networks. First,this paper describes the rssearch backgroundand developing status of MPI. Then on this basis it will study and analyze the functions and features of MPI ,summa-rize its insufficiencies and gives some suggestions for modification. 展开更多
关键词 分布式并行计算环境 MPI 消息传递库 消息传递程序 计算机通信
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基于分布式共享存储系统的并行文件子系统DPFS 被引量:4
13
作者 章隆兵 陈意云 +1 位作者 章锋 陈国良 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期360-366,共7页
为了改进软件 DSM系统中对文件的存取性能以获得更好的应用程序性能 ,基于软件 DSM系统 JIAJIA的并行文件子系统 DPFS被开发出来 .DPFS系统采用文件映射接口作为应用编程接口 ,使得文件存取界面简单 ,并且能充分利用软件 DSM系统的大量... 为了改进软件 DSM系统中对文件的存取性能以获得更好的应用程序性能 ,基于软件 DSM系统 JIAJIA的并行文件子系统 DPFS被开发出来 .DPFS系统采用文件映射接口作为应用编程接口 ,使得文件存取界面简单 ,并且能充分利用软件 DSM系统的大量特性 ,系统设计相对简单 .在曙光 2 0 0 0并行机上进行的应用测试表明 ,采用DPFS文件子系统后 。 展开更多
关键词 分布式共享存储系统 文件映射接口 DPFS 并行文件子系统 工作站网络
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高性能计算存储关键技术研究 被引量:6
14
作者 朱平 朱建涛 +1 位作者 高剑刚 蒋金虎 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2011年第S1期354-364,共11页
存储技术是影响高性能计算机发展的一个十分重要的关键技术,由其构成的系统是高性能计算机系统中的重要组成部分,其决定了计算机I/O的处理能力,进而决定了计算机的整体性能以及应用环境.为缓解I/O能力与计算能力不匹配而存在的I/O瓶颈问... 存储技术是影响高性能计算机发展的一个十分重要的关键技术,由其构成的系统是高性能计算机系统中的重要组成部分,其决定了计算机I/O的处理能力,进而决定了计算机的整体性能以及应用环境.为缓解I/O能力与计算能力不匹配而存在的I/O瓶颈问题,需要进一步研究计算、网络以及外围存储系统的平衡设计与系统平滑匹配,研究应用系统I/O负荷的智能设备和动态透明调整系统的资源配置,以适应计算密集型、通信密集型和I/O密集型等不同应用与服务.重点研究面向高性能计算存储系统关键技术,在高性能计算、信息处理和信息服务等应用领域对外围存储系统的I/O能力提出了很高的要求,需要支持成千上万个客户端访问高可靠、能够支持PB、EB乃至ZB级的超大规模外围存储系统,支持TBps的聚合I/O带宽能力,这对下一代HPC存储系统结构、高性能存储载体部件、I/O通路、高性能存储网络、网络存储技术等都提出了新的挑战. 展开更多
关键词 外存系统 i/o 虚拟存储 分布式文件系统 数据并行与分布 云存储
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分布式并行混合遗传算法在无功优化中的应用 被引量:9
15
作者 李运华 吴宏昺 +1 位作者 盛万兴 刘科研 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2008年第2期36-41,共6页
将模拟退火算法与普通遗传算法结合,同时引入分布式MPI技术,实现了分布式的多种群算法。该算法用个体迁移策略来协调优化各个种群,用最优值恢复策略来稳定优化方向,并通过分布式计算的应用,有效地缩短了计算时间。通过运用IEEE14节点标... 将模拟退火算法与普通遗传算法结合,同时引入分布式MPI技术,实现了分布式的多种群算法。该算法用个体迁移策略来协调优化各个种群,用最优值恢复策略来稳定优化方向,并通过分布式计算的应用,有效地缩短了计算时间。通过运用IEEE14节点标准数据运算,证明了这种算法在电力系统无功优化计算中具有很高的稳定性和快速求解能力。 展开更多
关键词 无功优化 消息传递界面 分布式并行混合遗传算法 模拟退火 个体迁移 最优值恢复
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并行打印机接口驱动步进电机的程序设计及其应用 被引量:2
16
作者 宫闽军 商俊敏 +3 位作者 宋立军 吴乘波 徐志农 周晓军 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2004年第6期26-27,共2页
文章介绍了利用软件控制并行打印机接口的I/O来驱动步进电机 ,并且应用在检测实验装置中这样一个方便可行的系统。该系统利用并行打印机接口的数据输出端口具有锁存器功能 ,通过软件对并行打印机接口的I/O控制发出所需频率的脉冲信号 ,... 文章介绍了利用软件控制并行打印机接口的I/O来驱动步进电机 ,并且应用在检测实验装置中这样一个方便可行的系统。该系统利用并行打印机接口的数据输出端口具有锁存器功能 ,通过软件对并行打印机接口的I/O控制发出所需频率的脉冲信号 ,进而驱动步进电机运动。 展开更多
关键词 并行打印机接口 程序设计 步进电机 i/o控制
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一种阵列计算机输入输出系统的设计 被引量:1
17
作者 季振洲 史捷 +2 位作者 方滨兴 胡铭曾 曲云波 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期5-7,11,共4页
ABC95阵列机是采用FPGA设计的多功能互连结构的计算机 ,多功能互连网络是指支持处理器到存储器的矩阵无冲突访问模式和增强型的处理机到处理机通讯的MESH网络 .ABC95阵列机是一种协处理机方式的SIMD计算机 ,I O系统的设计非常重要 ,必... ABC95阵列机是采用FPGA设计的多功能互连结构的计算机 ,多功能互连网络是指支持处理器到存储器的矩阵无冲突访问模式和增强型的处理机到处理机通讯的MESH网络 .ABC95阵列机是一种协处理机方式的SIMD计算机 ,I O系统的设计非常重要 ,必须保证通用性好 ,易于扩展 ,有足够的数据传送带宽 .在这台SIMD计算机中分析了IEEEP1 2 48协议 ,采用ECP协议实现了ABC95阵列机I O系统 .实验证明 ,ECP并行口有很高的带宽 ,可以满足设计的需要 ,并分析了增加I 展开更多
关键词 并行口 输入/输出系统 SIMD 设计 阵列计算机
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基于MPI并行框架的网络功能模块的研发 被引量:1
18
作者 明平洲 王筝 郑建锋 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第A02期30-33,37,共5页
网络平台向异构、多核和分布式演进,与其配套的设备软件也在向扁平化和模块化发展。实际中由于IP层及其上层功能模块存在分布式和并行化等特征,往往需要多台物理网络设备才能验证和测试其功能是否正确实现。在缺少大量物理网络设备的研... 网络平台向异构、多核和分布式演进,与其配套的设备软件也在向扁平化和模块化发展。实际中由于IP层及其上层功能模块存在分布式和并行化等特征,往往需要多台物理网络设备才能验证和测试其功能是否正确实现。在缺少大量物理网络设备的研发阶段,一旦无法保证功能模块实现的质量,可能导致后期测试阶段错误过多。这一方面由于传统的单台设备研发方法的局限性,缺乏对不同设备间功能模块交互的验证,隐藏了协议交互错误。另一方面是IP层及其上层业务的研发缺乏统一的仿真机制来抽象底层物理设备和通信环境,开发效率较低。根据相似原理,提出使用MPI技术的并行框架来辅助网络功能模块研发的方案,建立统一的仿真机制,减轻开发负担并提高开发效率,从而降低后期测试阶段的错误率,提高研发的质量。同时对框架进行工程实现,针对具体的研发实例网络端控制节点的选择问题进行实验和分析。结果表明该方法可以推广到网络设备软件中的功能模块的研发。 展开更多
关键词 分布式 并行框架 MPI 网络设备
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一种用多并口获取数据的方法
19
作者 刘正熙 陶世光 范轶翔 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期154-156,共3页
提出一种利用多个通用并行接口组成的接口电路 ,实现计算机多道脉冲分析系统数据获取的方法 ,介绍了它的电路设计。
关键词 并行接口 单片机 数据获取 多道脉冲分析系统
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LBGK模型的分布式并行算法及实现
20
作者 蔡群 李青 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第22期5783-5785,共3页
在计算流体力学领域中,由于流场求解的复杂性,设计出高效的并行算法成为了流场并行化计算的研究重点。以格子Boltzmann方法的理论应用为研究背景,把并行思想和格子Boltzmann方法在模拟流体流动中的计算问题结合起来,讨论了格子Boltzman... 在计算流体力学领域中,由于流场求解的复杂性,设计出高效的并行算法成为了流场并行化计算的研究重点。以格子Boltzmann方法的理论应用为研究背景,把并行思想和格子Boltzmann方法在模拟流体流动中的计算问题结合起来,讨论了格子Boltzmann方法LBGK D2Q9模型的计算过程和计算特点。研究并实现了LBGK模型的分布式并行算法,并在自强3000上进行了算法的并行性能的分析和测试。结果表明,格子Boltzmann方法LBGKD2Q9模型适合大规模的并行计算,能提高计算的精度和速度,解决复杂流场计算问题。 展开更多
关键词 格子模型方法 流场模拟 并行计算 分布式 消息传递接口
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