张虹[1]1996年在《并行计算机系统的用户界面研究与设计》文中提出目前，并行计算机广泛的应用于科学计算和各类数据分析处理，它在科技进步中发挥着越来越重要的作用。并行计算机系统的用户涉及到各个领域，由于他们对并行技术和并行系统的掌握程度不同，就要求有一个能深入浅出地介绍系统，循序渐进地辅导培训的用户界面，来拉近设计者和使用者之间的距离，缩短用户和并行机之间的差距，使并行计算机系统能更好的推广和使用。 本文介绍了用户界面设计的基本原则，及其发展趋势和现状；分析了并行计算机系统的特点，及其使用过程中的用户需求。在此基础上，本文提出了基于网络的并行计算机系统用户界面的设计方案，阐述了其设计思想和结构模型。应用这个方案，设计了曙光1000大规模并行计算机系统和曙光1000 Plus工作站机群的用户界面系统，本文对它们都进行了详尽地介绍。最后，对存在的一些问题和进一步的工作进行了简明的阐述。
刘占平[2]2002年在《并行数字图书馆系统中人机交互系统的设计与实现》文中认为数字图书馆是一种基于计算机网络，功能强大的管理分布式、海量的数字化多媒体资源的信息存储和检索系统。数字图书馆所面向的领域远远超出了传统图书馆的范围，国内外已经对数字图书馆开展了许多研究工作，并推出了自己的数字图书馆产品，如IBM数字图书馆、中国数字图书馆、超星数字图书馆等等。但是，目前还没有一个可以按照用户需求建立其自己的数字图书馆的产品，因此我们开发研制了一种基于机群并行计算环境的并行数字图书馆系统，它可以帮助用户根据自己的数据特点轻松地建立自己的数字图书馆。 本文在借鉴了现有数字图书馆人机交互系统特点的基础上提出了一种新的基于计算机机群并行环境人机交互子系统的设计方法，该方法克服了其他数字图书馆人机交互系统的缺陷，提供给用户标准而友好的交互界面，使用户不需特殊训练就能掌握各种文本的检索操作，快速准确地获取信息。此外，本文还提出了并行数字图书馆系统中文本的保护策略，很好地保护了作者的权益。
丁连连[3]2011年在《机群的安全管理与控制方法研究》文中进行了进一步梳理机群系统成本低廉、构造简单、使用方便并有良好的可扩展性,性价比远高于大型的专用计算机系统。据专家预测：未来的高性能计算机和超级服务器都将基于机群结构。模拟星球附近的磁场、预测龙卷风的出现、定位石油资源的储藏地等情况都需要对大量的数据进行处理。传统的处理方法是使用超级计算机来完成计算工作,但是超级计算机的价格比较昂贵,而且可用性和可扩展性不够强,因此机群成为了高性能计算领域中瞩目的焦点。本论文阐述了并行计算的重要性,对并行机群及其发展现状作了简要的介绍,然后就实验室的并行计算机机群结点的硬件和软件环境作了详细的介绍。目前,机群结点的安全和管理仍然面临很多问题,本文对这些问题进行了分析,并提出了可行的解决方案。此方案主要在机群系统的基础上,从编程和硬件两个方面入手进行了研究。软件部分主要研是在系统设置的支持下,利用服务结点对工作结点进行管理和节能控制。该内容是服务结点通过编程和网络通信得到每个工作结点在工作过程中的状态信息,并且将这些状态数据在服务结点的管理控制界面上即时地显示和更新,然后根据这些状态信息对工作结点进行合理地管理和状态的控制。其中,工作结点的状态信息主要包括：结点在机群系统中的编号、中央处理器(CPU)的使用率、中央处理器芯片的温度、结点的内存使用情况、结点的硬盘使用情况、结点的网络连接情况等。工作结点是运行在Linux操作系统下的,这样可以借助Linux操作系统自带的对硬件进行动态检测的文件系统proc获得所需要的数据。通过网络编程将工作结点的状态信息传送到服务结点上,然后将这些采集到的数据利用GTK的界面编程动态地显示在服务结点上,以便即时地观察到每个参与运算的结点当前的硬件资源利用情况,并在紧急情况下可利用SSH对工作结点进行关闭,以避免工作事故。由于软件实现存在了一定的局限性,本文还从理论上介绍了硬件系统对机群的管理和控制方法。
朱敬华[4]2002年在《数字图书馆中查询结果处理和参考文献超链接方法的研究》文中指出数字图书馆是基于现代计算机和网络技术的数字信息资源系统，是下一代因特网网上信息资源的管理模式。它涉及互连网、多媒体、数据仓库、数据挖掘、版权保护等诸多技术，有广阔的应用范围和很好的应用前景。我国数字图书馆的研发起步较晚，因此，建设数字图书馆更加具有必要性和紧迫性。 本文介绍的无限数字图书馆是一个基于机群计算环境的并行数字图书馆系统，不仅提供数据录入，文本分类，信息存储，查询优化，交互界面的功能，还提供一个根据用户的需求创建不同分类模式和元数据模式的数字图书馆的新功能。另外，本系统中基于结构和基于内容的查询是其它数字图书馆所不支持的，在技术上处于领先地位。 本文的工作重点是数字图书馆中查询结果的处理、参考文献的自动超链接和数字图书馆中信息资源的发现。参考文献是科技论文和书籍的重要组成部分，它反映论文作者参阅借鉴前人研究成果的基本情况，对读者有很高的参考价值。然而，现有的数字图书馆都没有对文后静态的参考文献列表作处理。当用户需要查看参考文献时，需要输入关键词重新查询。因此，本文设计并实现了自动构建参考文献超链接的算法，为每篇文章后的每个参考文献寻找本地链接地址或网上的链接地址，方便用户的查询要求。本文还提出了一个根据文本之间的引用关系计算文本权值的算法，该算法高效的为系统中的每个文本计算一个合理的权值，以便对返回的大量查询结果进行排序。另外，根据参考文献超链接，本文还构建了一个数字图书馆的信息搜索引擎。
孙凝晖, 刘宏, 刘文卓, 王川宝, 陆雪琳[5]1997年在《曙光1000大规模并行计算机系统软件的设计》文中进行了进一步梳理曙光１０００是基于消息传递的大规模并行计算机系统．本文介绍曙光１０００系统软件的设计目标、重要的微核心、用户空间服务、客户／服务模型和标准用户界面的设计思想，实现技术路线，以及组织结构，并详细阐述了系统诊断与监控，系统管理，并行程序开发环境与工具和调试器的设计．对大规模并行处理系统的系统软件存在的问题进行了探讨．
胡虹瑛[6]2008年在《并行计算在生物医学中的应用》文中提出虽然计算机技术在生物医学领域已经广泛应用,然而随着需要处理的生物医学信息的海量增长,传统单服务器模式的数据处理方式在对系统的扩展集成以及升级维护方面均无法满足需求。另一方面,面对海量数据的处理,现有计算机在数据处理上亦出现速度瓶颈,迫切需要一个高速运算的平台。事实上,目前并行计算已经成为解决这些问题的唯一出路。在生物医学信息处理和维护中,如何通过共享数据,利用网络共享资源,构建各计算机之间信息共享、数据处理、事务处理的平台有着重大的研究和应用价值,也是使生物医学工程走向国际化、高效化的一个重要途径。但是,虽然在硬件上集群等高性能计算机已经得到了极大的发展,但并行计算在软件上的实施难度也非常明显,同时并行计算算法本身存在的复杂性,使得并行计算在生物医学领域的应用还需要一个很漫长的过程。本文针对生物医学工程中的三个不同领域,分别对并行计算在这些领域中的应用进行了初步研究和尝试,即并行计算在生物医学信息处理中的应用、并行计算在生物医学控制系统中的应用、并行计算在生物医学信息管理系统中的应用。针对并行计算在生物医学信息处理的研究中,论文以高性能计算集群为例,首先介绍了并行计算的基本理论,在普通PC机上搭建基于Linux和MPI的实验环境,实现基于MPI的并行FFT运算,并对其性能进行相应的测试分析;并行控制系统方面,以污水处理监控系统为例,构建多台PLC的分布式控制系统,并应用多线程原理用一台上位机实时并行监控两台下位机;最后,并行生物医学信息管理系统中的应用则以上海第六人民医院分布式医学在线考试系统为例,通过采用Web Services和.NET Remoting技术构建并行数据库访问架构,并利用多线程实现并发查询、存储过程等技术进行优化,初步证明该并行访问体系能有效提高查询速度,为医学在线考试系统的全面推广奠定基础。实践证明,并行计算在生物医学工程的各个领域中具有广泛的应用价值,能有效提高作业效率。
罗伟刚[7]2006年在《网络并行计算网格化平台的构建研究》文中研究指明高性能应用需求的迅猛发展,使得单台高性能计算机已经不能胜任一些超大规模应用问题的解决。网络的发展和分布式计算的提出,使得通过多机互连的并行计算来解决大型的计算问题已成为许多人的首要选择。目前,分布式计算已经发展到了一个新阶段,网格计算已被视为下一代分布式计算的标志。网格是借鉴电力网的概念提出来的,它的最终目的是希望给使用者提供与具体的计算设施无关的通用的计算能力,让用户在使用网格计算能力时,就如同现在使用电力一样方便。 目前,国内外都致力于研究网格计算,主要研究系统核心运转以及组织各部分有效工作的底层问题。而关于并行计算的研究则已较为普遍,主要集中于应用领域及计算性能等方面。将网格计算的概念应用到并行计算方面的工作则比较少,这是本文的立意所在。 本文提出了一种分布式环境下的高性能计算平台——并行计算网格化平台(Grid Parallel Platform,GPP),该平台将网格资源自发现及利用的优点移植到并行计算中,自动构建好用户所需的并行计算环境,并且将用户所使用的计算程序自动发送到各节点机中,使用户可以透明的使用并行计算,免去了并行计算中许多繁琐的配置步骤,做并行计算就像做本机的单机运算一样方便。因此,网络并行计算的网格化平台的构建研究不仅有利于网络并行计算的推广与普遍应用。也提出了让传统的并行计算向网格方向发展的一条可能之路。 本文首先对网络并行计算的体系结构、通信机制以及构建方式进行分析研究;其次,研究了网格计算中的资源搜索和利用机制;接下来对本系统的功能要求、平台定位进行了详尽的分析;然后给出了本系统的设计过程;最后描述了系统的实现过程,并利用一个地质勘探中电法勘测的工程算例,分析了系统的效率。
佟强[8]2002年在《Linux集群上并行I/O与核外存储策略的研究与实现》文中研究表明随着工作站性能的迅速提高和价格日益下降,以及高速网络产品的陆续问世,一种新型的并行计算机系统工作站集群应运而生。工作站集群属于分布式存储的MIMD,这种系统将许多台工作站用某种结构的互联网络连接起来,充分利用各工作站的资源,统一调度,协调处理,以实现高效的并行计算。Linux是一套免费使用和自由传播的类UNIX操作系统,主要用于基于Intel x86系列CPU的计算机上。Linux系统是由全世界各地的成千上万的程序员设计和实现的,其目的是建立不受任何商品化软件的版权所制约的、全世界都能自由使用的UNIX兼容产品。在这种背景下,Linux工作站集群飞速发展起来。高性能计算领域经常需要处理大量的数据。为了满足处理大规模数据的需求,本文主要研究和实现Linux集群上的并行I/O与核外存储策略。并行I/O是一个很广泛的领域,包括硬件系统,操作系统支持,语言、编译器和运行系统支持,I/O特征与性能分析,I/O密集型并行应用。本文着重于Linux集群上的并行文件系统的研究与核外存储系统库的设计与实现。首先,本文阐述了并行I/O的系统结构,主要内容涉及磁盘存储系统、RAID和iSCSI,文件系统,互联网络,网络文件系统,并行文件系统,并行I/O界面。然后,介绍了Linux集群上的并行文件系统PVFS(Parallel Virtual File System)。该系统有开放的源代码,并支持多种应用程序接口(API),因此具有良好的应用前景。最后,提出了一种全新的核外存储问题的实现方案。该方案使用C++实现了一个一维数组模板类。一维数组模板类使用多个内存缓冲区,并和一个并行文件相关联。一维数组模板类支持缓冲区动态分配、缓冲区的最近最少使用调度算法、运行时改变缓冲区数目、统计失效频率等功能。用一维数组模板类构造多维数组模板类有两种方法:派生法和成员构造法。这两种方法运用C++提供的强大功能,把面向对象的思想充分运用到核外存储系统库的设计中。
武亮亮[9]2007年在《基于MPI和Linux机群环境的矩阵运算并行算法应用研究》文中研究指明随着高性能计算技术的发展,对计算机的运算速度、处理精度、快速时效性等提出了越来越高的要求,于是基于机群技术和分布式存储技术的微机机群系统成为满足高性能数据处理要求的有效途径。如何更好地利用微机机群系统,并设计出高效稳定的并行算法,是目前计算机科学领域研究的热点之一,且具有广泛的应用背景和实用价值。常用的并行编程标准有MPI、PVM等,其中消息传递接口MPI以其移植性好、功能强大、效率高等优点而成为目前最重要的并行编程工具。本论文结合基于MPI的并行机群环境,对矩阵运算并行算法应用进行了深入分析和研究。本文介绍了Windows/Linux环境下并行机群的搭建,阐述了并行机、并行算法的基本理论,以及MPI并行程序设计方法和实现。分别以矩阵相乘和最短路径算法为例,分析了现有算法存在的不足,提出了新的并行化方法,并用于实际的图形学应用中,通过验证得到了很好的并行性能。本文算法在机群环境下采用C+MPI语言编写,同时进行了实验结果分析。最后总结了本论文所做工作的经验与不足,以及需要继续研究的问题。
张朝华[10]2007年在《基于EFI/Tiano的协处理器模型的设计与实现》文中进行了进一步梳理随着计算机技术的不断发展,个人计算机硬件设备的性能日益增强,然而个人计算机系统的固件和软件环境必须相应发展,才能让用户充分利用硬件设备性能提高带来的效益。作为计算机核心的CPU技术,在不断突破物理极限、突破单个处理器计算速度的同时,正在快速向双核和多核方向发展,而这样一个新的硬件体系尤其需要计算机固件和软件技术的支持。传统BIOS固件方案由于具有缺少兼容性、可扩展性和可交互性等缺点,已经不能适应未来计算机的发展趋势。为适应新一代计算机体系结构的发展,英特尔公司提出了可扩展固件接口(Extensible Firmware Interface)及相关的Tiano架构,在EFI/Tiano基础上发展起来的通用可扩展固件接口(Unified Extensible Firmware Interface)规范将成为下一代BIOS的标准。操作系统和应用软件是新一代双核和多核处理器技术应用的另一个瓶颈。目前多数的操作系统还无法有效地利用双核和多核来进行并行运算,绝大多数计算机应用软件也不能够充分利用多核处理器技术带来的并行性,所以系统的整体性能的提高并不理想。考虑到时间和范围的限制,本文重点讨论如何在EFI架构下,通过类似协处理器模型的方式来提高双核处理器系统的性能并支持一些特定的应用。本方案将在EFI的DXE阶段利用多处理器IPI中断引导启动一个和EFI系统并行的用户操作系统。之后,EFI系统作为一个后台服务系统处理用户系统的远程过程调用,充当协处理器的角色。为了让协处理器模型容易扩展,本文在启动并行的双系统的基础上,进一步设计了四层分布式体系架构,使得在用户操作系统中能够很容易的扩展协处理器的功能。实验数据证明,这种分工协助的方式,可以相对提高双核处理器系统的整体性能。
参考文献：
[1]. 并行计算机系统的用户界面研究与设计[D]. 张虹. 中国科学院研究生院（计算技术研究所）. 1996
[2]. 并行数字图书馆系统中人机交互系统的设计与实现[D]. 刘占平. 黑龙江大学. 2002
[3]. 机群的安全管理与控制方法研究[D]. 丁连连. 新疆大学. 2011
[4]. 数字图书馆中查询结果处理和参考文献超链接方法的研究[D]. 朱敬华. 黑龙江大学. 2002
[5]. 曙光1000大规模并行计算机系统软件的设计[J]. 孙凝晖, 刘宏, 刘文卓, 王川宝, 陆雪琳. 计算机学报. 1997
[6]. 并行计算在生物医学中的应用[D]. 胡虹瑛. 上海交通大学. 2008
[7]. 网络并行计算网格化平台的构建研究[D]. 罗伟刚. 广东工业大学. 2006
[8]. Linux集群上并行I/O与核外存储策略的研究与实现[D]. 佟强. 哈尔滨工业大学. 2002
[9]. 基于MPI和Linux机群环境的矩阵运算并行算法应用研究[D]. 武亮亮. 辽宁师范大学. 2007
[10]. 基于EFI/Tiano的协处理器模型的设计与实现[D]. 张朝华. 上海交通大学. 2007
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