【摘 要】
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本文首先提出了核外技术的描述框架,将本文的研究定位于核外计算技术.而后,根据群机系统的结构和访存模型,面向SPMD提出了两个核外数组访问模型:局部访问模型和全局访问模型,
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本文首先提出了核外技术的描述框架,将本文的研究定位于核外计算技术.而后,根据群机系统的结构和访存模型,面向SPMD提出了两个核外数组访问模型:局部访问模型和全局访问模型,用以指导群机系统上并行核外计算的设计与实现.在访问模型的指导下,本文从两个方面研究了群机系统上的核外计算技术:如何提高核外计算的性能,如何提供给用户简捷高效的高层应用编程界面.核外计算过程中涉及大量的内外存数据交换,由于I/O速度慢,核外计算中的I/O的性能成为重要的限制因素.本文从应用角度,建立了I/O性能优化的层次模型并系统地分析了各层次中提高I/O性能的技术和方法.并且在这个模型中的I/O界面层和应用程序的I/O访问设计层提出了相应的运行库级I/O优化策略,测试结果表明,用户根据应用问题的特点采用相应的策略,程序性能均得到了有效优化.在提高性能的同时,人们也发现编写传统的核外程序是一项复杂繁琐的工作,对大量底层I/O操作的调用还会导致代码的可移植性较差.性能是至关重要,但它决不是全部的决定因素,核外计算的发展和推广要求合理有效的高层界面的出现.本文针对数据并行问题,提出一种面向核外计算的高层界面,该界面将核外数组看作计算对象,将核外数组的属性和操作封装起来,使得I/O访问和结点间数据交换等底层操作对用户透明.在分析核内计算数据划分和高速缓存一致性协议的基础上,提出了支持行列优先访问的核外数组分布方式和面向计算对象的一致性维护策略.
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