高可用MPI并行编程环境及并行程序开发方法的研究与实现
| 摘要 | 第1-14页 |
| ABSTRACT | 第14-16页 |
| 第一章 绪论 | 第16-28页 |
| ·课题研究背景 | 第16-20页 |
| ·高性能计算机的作用与形式 | 第16-17页 |
| ·大规模并行计算机系统的发展趋势和面临的挑战 | 第17-19页 |
| ·大规模并行计算机系统的可用性 | 第19-20页 |
| ·相关研究工作 | 第20-25页 |
| ·高性能互连通信软硬件接口 | 第20-21页 |
| ·高性能、可扩展、容错MPI系统 | 第21-22页 |
| ·消息传递系统中基于检查点的回卷恢复 | 第22-25页 |
| ·本文的研究内容和创新 | 第25-27页 |
| ·论文结构 | 第27-28页 |
| 第二章 面向大规模并行计算机系统的互连通信接口 | 第28-50页 |
| ·研究背景 | 第28-29页 |
| ·CNI互连通信硬件接口 | 第29-32页 |
| ·通信机制 | 第29-30页 |
| ·结构设计 | 第30-32页 |
| ·CMEX通信软件接口 | 第32-38页 |
| ·设计目标 | 第32-33页 |
| ·总体结构 | 第33-34页 |
| ·关键实现技术 | 第34-38页 |
| ·性能评测 | 第38-43页 |
| ·测试平台 | 第38页 |
| ·测试方法 | 第38-39页 |
| ·测试结果 | 第39-43页 |
| ·与相关工作的对比 | 第43-44页 |
| ·CMEX通信软件接口的验证 | 第44-49页 |
| ·静态程序分析 | 第45页 |
| ·模型检验 | 第45-49页 |
| ·小结 | 第49-50页 |
| 第三章 高性能、可扩展MPI并行编程环境 | 第50-77页 |
| ·研究背景 | 第50-54页 |
| ·MPI实现相关问题 | 第50-51页 |
| ·MPICH2系统结构 | 第51页 |
| ·数据传输协议 | 第51-52页 |
| ·虚连接与消息队列 | 第52-53页 |
| ·通道接口 | 第53-54页 |
| ·基于RDMA的数据传输 | 第54-55页 |
| ·基于RDMA写的消息数据传输 | 第55-59页 |
| ·传输算法 | 第55-57页 |
| ·实现细节 | 第57-59页 |
| ·流控策略 | 第59页 |
| ·资源消耗 | 第59页 |
| ·基于RDMA读的消息数据传输 | 第59-65页 |
| ·传输算法 | 第59-63页 |
| ·流控策略 | 第63页 |
| ·动态反馈信用流控 | 第63-65页 |
| ·组合通道消息数据传输 | 第65-67页 |
| ·并行应用的近邻通信模式 | 第65-66页 |
| ·通道选择方法 | 第66-67页 |
| ·资源消耗 | 第67页 |
| ·性能评测 | 第67-75页 |
| ·测试平台 | 第67页 |
| ·测试程序 | 第67-68页 |
| ·通信延迟和带宽 | 第68-70页 |
| ·流控测试 | 第70-72页 |
| ·组合通道性能对比 | 第72-73页 |
| ·NPB应用性能 | 第73-75页 |
| ·与相关工作的对比 | 第75页 |
| ·小结 | 第75-77页 |
| 第四章 完全用户透明的MPI并行检查点系统 | 第77-97页 |
| ·研究背景 | 第77-80页 |
| ·基于检查点的回卷恢复 | 第78页 |
| ·单机检查点 | 第78-79页 |
| ·检查点映像文件存储 | 第79-80页 |
| ·设计思想 | 第80-83页 |
| ·全局一致状态 | 第80页 |
| ·并行检查点系统结构 | 第80-82页 |
| ·检查点操作流程 | 第82-83页 |
| ·协同协议的实现 | 第83-87页 |
| ·信号与临界区处理 | 第83-85页 |
| ·通道清空操作过程 | 第85-86页 |
| ·协议消息的处理 | 第86页 |
| ·通道的关闭和重建 | 第86-87页 |
| ·性能评测 | 第87-91页 |
| ·测试环境 | 第87页 |
| ·测试方法 | 第87-88页 |
| ·检查点开销 | 第88-90页 |
| ·回卷恢复开销 | 第90-91页 |
| ·I/O操作的优化策略 | 第91-92页 |
| ·周期性检查点 | 第92-93页 |
| ·用户主动的并行检查点 | 第93-94页 |
| ·与相关工作的对比 | 第94-96页 |
| ·小结 | 第96-97页 |
| 第五章 面向MPI程序的容错并行算法设计方法 | 第97-114页 |
| ·面向MPI并行应用的容错方法 | 第97-101页 |
| ·系统级容错方法 | 第97-98页 |
| ·用户级检查点技术 | 第98页 |
| ·Diskless检查点方法 | 第98-99页 |
| ·容错MPI环境 | 第99-100页 |
| ·针对特定应用的容错算法 | 第100页 |
| ·研究思路 | 第100-101页 |
| ·容错并行算法FTPA | 第101-111页 |
| ·FTPA算法的故障模型 | 第101-102页 |
| ·FTPA算法设计思想和流程 | 第102-104页 |
| ·FTPA算法中的容错处理 | 第104-105页 |
| ·进程间定值—引用分析方法 | 第105-107页 |
| ·实例研究 | 第107-109页 |
| ·反映处理器失效故障的加速比 | 第109-111页 |
| ·性能评测 | 第111-112页 |
| ·容错印程序测试 | 第111-112页 |
| ·容错 FT程序测试 | 第112页 |
| ·小结 | 第112-114页 |
| 第六章 结束语 | 第114-117页 |
| ·工作总结 | 第114-115页 |
| ·研究展望 | 第115-117页 |
| 致谢 | 第117-118页 |
| 参考文献 | 第118-126页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第126-127页 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目和获奖情况 | 第127页 |
