集群系统中MPI并行程序性能分析方法研究的开题报告

集群系统中MPI并行程序性能分析方法研究的开题报告一、选题背景随着计算机性能的不断提高，各种高性能计算领域越来越需要利用分布式集群系统，来实现更高效的计算和处理。在这些集群系统中，MPI并行程序成为了其中的一种重要的并行程序应用方式。MPI并行程序通过将计算任务划分为若干个子任务，通过分配到不同的计算节点上并行计算，从而提高程序的计算速度和效率。然而，在实际应用MPI并行程序的过程中，程序的性能却往往受到了很多因素的影响，如计算节点之间的网络通信、节点资源的利用率等。因此，对MPI并行程序的性能进行分析和优化变得至关重要。二、选题目的本课题旨在针对MPI并行程序中的性能问题，研究一种有效的性能分析方法，以帮助开发人员更好地发现并解决程序性能问题，提高程序的计算效率和准确性。三、研究内容1.研究MPI并行程序的性能问题，分析MPI程序性能瓶颈，并找出其产生原因。2.探究集群系统中的网络通信机制及其对MPI程序性能的影响。3.研究MPI程序性能分析的原理、方法和工具，实现MPI程序的性能分析。4.结合实际案例，对MPI程序的性能问题进行分析和优化。四、研究意义MPI并行程序的性能分析和优化是高性能计算领域必备的技能之一，能够有效提升程序的计算效率和准确性。通过本课题的研究，可以为MPI并行程序开发人员提供更好的性能分析和优化方法。五、研究方法本课题将采用文献对比分析、实验数据收集和统计等方法，结合MPI程序的实际应用场景，探究MPI程序的性能问题和优化方法。六、预期成果1.研究MPI并行程序的性能问题和MPI程序性能瓶颈。2.开发MPI程序的性能分析工具，实现MPI程序的性能分析和优化。3.结合实际案例，分析MPI程序的性能问题并提出优化方案。4.撰写有关MPI程序性能分析的相关论文和技术报告。七、进度安排本课题的具体研究进度如下：第1-2个月：文献调研和问题探究。第3-4个月：性能分析方法和工具的研究和实现。第5-6个月：MPI程序性能分析和优化实验的设计和开展。第7-8个月：实验结果和数据统计分析，性能优化方案的提出。第9-10个月：论文撰写和技术报告的编写。八、参考文献1.QinY,YuZ,WangH.AperformanceanalysisandoptimizationforMPIparallelapplications[J].JournalofComputational&AppliedMathematics,2016,296:199-215.2.ZhengX,WangY,WangC.PerformanceAnalysisandOptimizationforMPIApplicationswithInteractiveInput/Output[J].JournalofComputationalScience,2017,21:78-86.3.DanaPJ,NicolaeB.MPIPerformanceAnalysiswithTAUandpClamp[J].ProcediaComputerScience,2016,80:1248-1258.4.AndersonDP.PerformanceAnalysisandTuningforGeneralMPICode[J].ProcediaComputerScience,2016,80:471-482.5.TajimaY,SugawaraK,YoshimiM,etal.PerformanceanalysisofMPIapplicationsonalow-lat