非平衡进程到达模式下MPI广播的性能优化方法

• 作者: 刘志强 卢风顺 宋君强 徐芬
• 来源期刊: 软件学报
• 学科: 工学
• 关键词: 进程到达模式 MPI 集合通信：MPI_Bcast 竞争式流水化方法
• 年，卷（期）: 2011,（10）
• 所属期刊栏目: 操作系统
• 页码范围: 2509-2522
• 分类号: TP319
• 字数: 8916字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1001.2011.03915

摘要

为了提高非平衡进程到达(unbalanced process arrival,简称UPA)模式下MPI广播的性能,对UPA模式下的广播问题进行了理论分析,证明了在多核集群环境中通过节点内多个MPI进程的竞争可以有效减少UPA对MPI广播性能的影响,并在此基础上提出了一种新的优化方法,即竞争式流水化方法(competitive and pipelined method.称CP).CP方法通过一种节点内进程竞争机制在广播过程中尽早启动节点间通信，经该方法优化的广播算法利用共 享内存在节点内通信，利用由竞争机制产生的引导进程执行原算法在节点间通信，并且，该方法使节点间通信和节点 内通信以流水方式重叠执行，能够有效利用集群系统各节点的多核优势，减少了MPI广播受UPA的影响，提高了性 能，为了验证CP方法的有效性，基于此方法优化了3种典型的MPI广播算法，分别适用于不同消息长度的广播．在真 实系统中，通过微基准测试和两个实际的应用程序对CP广播进行了性能评价，结果表明，该方法能够有效地提高传 统广播算法在UPA模式下的性能，在应用程序的负载测试实验结果中，CP广播的性能较流水化广播的性能提高约 16%，较MVAPICH2 1.2中广播的性能提高l8%~24%．

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘志强	国防科学技术大学计算机学院	7	29	4.0	5.0
2	宋君强	国防科学技术大学计算机学院	52	585	9.0	23.0
3	卢风顺	国防科学技术大学计算机学院	8	285	5.0	8.0
4	徐芬	国防科学技术大学计算机学院	1	6	1.0	1.0