摘要：由节点主动参与的、基于竞标机制的网格资源匹配和任务调度的常用方法是基于降低网格管理开销和提高网格绝对性能的目的。网格规模的扩大、集中式方法管理开销的增加,严重抵消了由规模扩大所带来的网格性能的提高,该网格资源管理模型主要解决此类问题,并进行了仿真程序的设计和性能模拟。

摘要：研究并设计实现了并行机互联网络通信性能模拟系统——SINOMP。在单机系统上实现了互联网络的网络特征和通信过程的描述,提供路由选择和交换策略。通过指定目标系统的环境参数,获得目标系统互联网络在存储转发和虫蚀方式下的平均距离、吞吐率和以时钟周期为单位的通信时延,为并行机系统的研究和设计提供了直观、有效的工具。

摘要：谱聚类是数据挖掘领域最常用的聚类算法之一,但对于如何利用多核CPU与资源有限的众核加速器设计并实现一个在异构单节点上能够处理大规模数据集的高效谱聚类算法,目前尚无理想的解决方案.PSCH（parallel spectral clustering for hybrids）算法是专为CPU-GPU异构计算环境设计的并行T近邻（T-nearest-neighbors,TNN）谱聚类算法,通过分块计算相似性矩阵打破了GPU设备内存的限制,所能处理的数据集规模仅受限于CPU主存的容量.PSCH算法中使用CUDA设计实现双缓冲轮转4段流水机制,通过重叠计算与传输在打破存储瓶颈的同时保证了高计算性能.PSCH算法采用隐式重启动Lanczos方法（implicitly restarted Lanczos method,IRIM）在异构硬件上计算稀疏特征矩阵的特征分解,减轻了特征分解步骤的计算瓶颈.PSCH算法在配有一块GTX 480GPU的单节点上能够对百万以上规模的数据集进行聚类,并对实验中的4个数据集取得了相对于使用16进程的MPI并行谱聚类PSC算法2.0~4.5倍的性能.

摘要：网络拓扑的选择是NoC设计中的一个重要问题,目前典型的特定应用NoC系统通常集成多个不同功能、不同尺寸、不同通讯需求的组件,而规则的网络拓扑结构并不适于在这种类型的NoC中应用,因此不规则Mesh网络被提出并被应用于不规则结构的NoC系统.为解决规则Mesh路由算法在不规则Mesh中无法保证路由连通性的问题,本文提出一种不规则Mesh无死锁路由算法,无论NoC系统集成组件的版图如何变化,这一算法始终是连通的,即算法与不规则Mesh的规模和结构是无关的,同时算法仅使用较低的虚拟通道.

摘要：提出了一种新的耐故障Clos网,通过在基础Clos网各段中增加冗余的交换单元,使其能够在发生少量故障的情况下正常工作,从而提供更可靠的服务。针对耐故障Clos网,给出一种耐故障Clos路由算法,该算法采用最小分布优先的策略逐列计算Clos网连接说明矩阵,通过重排完全实现无阻塞路由,该算法的时间复杂度在最坏情况下仅为O(N3/2)。该耐故障Clos网及其算法设计可以用于实现更为可靠的Clos网络。

摘要：GPU已经成为具有高并发高内存带宽的通用协处理器,但是GPU与CPU在体系结构和编程模型上存在很大差异,导致CPU-GPU异构计算系统的编程复杂度提高,即使采用统一计算设备架构(CUDA)提供的kernel并发技术和多流技术也较难充分控制和利用GPU上的计算资源,难以有效地处理不规则的并行应用问题.为从体系结构角度探索GPU硬件支持的页锁定内存和统一虚拟地址空间等特征,该文提出了CPU辅助任务调度管理下的基于线程池技术的GPU任务并行计算模型CAGTP,实现了CPU-GPU异构计算系统上的共享内存式程序设计.提出并设计了CPU端的任务队列、计算线程块级任务调度器、任务槽和GPU端的任务复用kernel函数等机制,实现了CPU与GPU间的高效细粒度任务交互,避免了原生CUDA程序中多次启停kernel函数的开销,有效地支持了GPU上的细粒度不规则并行任务计算,而且利用模型API接口函数能够降低CPU-GPU异构计算系统的编程难度.实验结果表明,CAGTP模型中任务调度的开销是kernel函数调用的5%,有效提升了通用矩阵乘、乔列斯基分解和K均值、T近邻等典型线性代数和机器学习算法的计算性能;CAGTP模型易于扩展使用多块GPU,且在性能差异较大的多个GPU之间达到负载均衡,能够高效求解混合任务和具有不规则并行性的应用问题.

摘要：耐故障是互连网络设计中的一个重要问题。本文提出了一种新的耐故障路由算法,并将其应用于使用虫孔交换技术的Mesh网络。由于使用了较低的路由限制,这一算法具有很强的自适应性,可以在各种不同故障域的Mesh网络中保持路由的连通性和无死锁性;由于使用了最小限度的虚拟通道,这一算法所需的缓冲器资源很少,非常适宜构建低成本的耐故障互连网络;由于根据本地故障信息进行绕行故障节点的决策,这一算法的路由决策速度较快并且易于在互连网络中实现。最后网络仿真试验显示,这一算法具有良好的平滑降级使用的性能。

摘要：设计并实现一个无集中资源管理的网格计算原型系统——NoMan-Grid,描述该原型系统的体系结构、信息管理、任务调度机制,对原型系统进行验证与评价。在该原型系统中,不存在任何集中管理节点,所有节点功能相同,有效避免了中央控制节点存在的情况下网格规模受限的情况。对系统性能进行初步测试和分析的结果表明,该原型系统能充分利用Internet上空闲的计算资源,网络通信流量比较少且分布均衡,适合解决大规模分布式应用问题。

摘要：网格可用于解决大规模计算问题,但是在网格上进行程序设计是一件非常困难的工作。实现网格化的并行消息传递库是目前解决网格编程困难的主要手段。文中将PVM与G lobus结合,充分利用G lobus Toolkit提供的服务,为在网格上执行PVM应用提供一个框架,对其中的安全性、资源管理、信息管理和远程文件传输进行了详细设计,使得用PVM开发的应用不做任何修改就能运行在网格环境上。