高性能计算一直都是现代计算机发展的前沿方向,而随着计算机硬件技术的不断发展,原来一直应用在大型机和小型机中的多核技术在PC和小型服务器中开始越来越流行,这就给传统的机群(cow)带来了新的活力。以多核PC机为节点组合而成的机群系统,甚至能够提供媲美大型机的计算能力,并且配置容易,成本低廉。然而与硬件技术的发展相比,多核机群的并行编程模型很不完善,使用传统MPI消息传递并行模型并不能充分发挥多核机群的能力,同时如果机群中的节点配置不相同,机群的负载平衡也是一个很大的问题。　　 本文首先介绍了并行计算机和并行编程模式的发展历程和主要类别,着重说明了MPI与OpenMP编程模式的设计方法,以及这两种编程模式适用的环境和各自的局限性。在此基础上探讨了MPI+OpenMP混合并行模式实现的可行性,并对粗粒度混合模型和细粒度混合模型进行了探讨和分析,最终选择了细粒度的混合模型并在其基础上做了许多优化和改进工作。在硬件平台的搭建中,我们采用了Intel系列的酷睿双核PC作为计算节点,运用商业网络以太网建立起了低成本,高扩展性和易维护的并行机群平台。软件环境上我们采用了MPICH作为MPI的实现环境,并以VS为编程平台实现了MPICH和OpenMP的集成。对搭建的机群平台进行了算法级的测试,实验结果显示该平台能够很好的发挥多核PC和机群系统的特点具有较高的并行效率。　　 为了能使该混合并行技术得到实际的应用,我们选择了大地电磁OCCAM反演算法。OCCAM反演算法中具有大量的偏导数矩阵运算,并且拉格朗日乘子的求取过程也非常耗时。我们对这两类在OCCAM反演计算中占据了绝大部分的任务进行了并行化分析,并针对OCCAM反演的特点进行了合适的任务粒度划分和采用多层负载平衡和异构节点自适应等技术修改和优化了我们所建立的混合并行计算平台,通过测试和对纯MPI环境对比表明,MPI+OpenMP混合平台具有很高的效率,并大大提高了OCCAM反演的速度。并在最后进行了论文的总结,并指出了有待深入研究的问题。