并行计算及其在模拟风沙跃移运动中的应用

摘要

该论文介绍了高性能并行计算机的发展现状,指出由同构或异构型串行或并行计算机通过快速局域网或广域网相互松散连接而成的机群系统已经成为高性能并行计算机发展的主流.详细介绍了在机群系统中具有编程方便、系统结构灵活、性价比高、可扩放性强等优点的工作站机群系统的软、硬件环境以及基于Fortran77的MPI并行程序的编写、编译和运行过程.描述了与并行计算性能测试相关的并行计算加速比、并行算法效率、算法并行度等概念.通过一个计算实例实现了并行计算在解决风-沙耦合问题中的应用,通过把全部沙粒分为多个沙粒群,利用多台节点机同时计算的方式实现程序的并行化.从计算结果和对程序并行度、并行效率的分析来看,在不降低计算精度和准确性的情况下并行程序的计算速度和计算规模都要比串行程序有优势.

目录

文摘

英文文摘

关于本学位论文的声明

第一章前言

1.1高性能并行机群的发展现状

1.2并行计算的优点和存在的困难

1.3本文的主要工作

第二章工作站机群的硬件和软件环境

2.1工作站机群的工作原理及硬件要求

2.2并行算法及并行程序设计

2.3 MPI简介及Fortran77+MPI并行程序实现

2.4并行计算性能测试

第三章并行计算在风沙跃移运动中的应用

3.1风沙跃移运动的微观机理及数值模拟模型的建立

3.2风沙跃移运动计算步骤及其并行程序设计

3.3计算结果比较及并行效率分析

3.4本章小结

第四章结束语

参考文献

致谢