【摘要】：傳統(tǒng)的虛擬共享存儲系統(tǒng)(又稱為軟件分布式共享存儲系統(tǒng)，軟件DSM)是建立在單處理器機(jī)群上的，它通過軟件維護(hù)一致性提供給程序員一個虛擬的共享存儲空間。SMP機(jī)群的興起使得建立面向SMP機(jī)群的虛擬共享存儲系統(tǒng)成為虛擬共享存儲系統(tǒng)領(lǐng)域的一個新的熱點。同基于單處理器機(jī)群的虛擬共享存儲系統(tǒng)相比，基于SMP機(jī)群的虛擬共享存儲系統(tǒng)可以在SMP節(jié)點內(nèi)部利用SMP的硬件共享維護(hù)一致性，減少軟件開銷和遠(yuǎn)程通信，提高系統(tǒng)性能。 本文在原有的基于單處理器機(jī)群的虛擬共享存儲系統(tǒng)JIAJIA的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了一個面向SMP機(jī)群的虛擬共享存儲系統(tǒng)，JIAJIA-SMP。并比較和分析了JIAJIA-SMP的不同實現(xiàn)方法與沒有利用SMP硬件共享機(jī)制的JIAJIA性能上的差異，分析了具有不同訪存模式的應(yīng)用程序?qū)μ摂M共享存儲系統(tǒng)性能上的影響。 本文首先討論了各種可能的基于SMP機(jī)群的虛擬共享存儲系統(tǒng)的實現(xiàn)方案及其優(yōu)缺點，在此基礎(chǔ)上選擇了其中的一種方案進(jìn)行實現(xiàn)。詳細(xì)分析了實現(xiàn)SMP機(jī)群上的虛擬共享存儲系統(tǒng)需要解決的問題：如何充分利用SMP節(jié)點內(nèi)部的硬件共享機(jī)制和同步機(jī)制，減少軟件開銷；介紹了JIAJIA-SMP中新的cache一致性協(xié)議，這種協(xié)議具有更好的可擴(kuò)展性。在給出了系統(tǒng)的基本實現(xiàn)之后，指出了在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)行的進(jìn)一步的優(yōu)化。 然后在同一硬件和軟件平臺上對JIAJIA-SMP的兩種實現(xiàn)方法與沒有利用任何SMP硬件共享機(jī)制的JIAJIA三種方案進(jìn)行了性能測試和比較。分析了利用SMP的硬件共享和同步機(jī)制對虛擬共享存儲系統(tǒng)性能上的影響以及具有不同訪存模式的應(yīng)用程序?qū)μ摂M共享存儲系統(tǒng)性能上的影響。 在此基礎(chǔ)上得到的結(jié)論是：JIAJIA-SMP由于充分利用了SMP的硬件共享和同步機(jī)制，在性能上優(yōu)于沒有利用節(jié)點內(nèi)部硬件共享的JIAJIA，利用SMP的硬件共享機(jī)制共享home和cache對于面向SMP機(jī)器的虛擬共享存儲系統(tǒng)是十分必要的。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（計算技術(shù)研究所）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2001
【分類號】：TP333

【共引文獻(xiàn)】

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1 李穎敏,唐志敏;DSDM:一種基于機(jī)群系統(tǒng)的多屏顯示接口[J];計算機(jī)研究與發(fā)展;2002年06期

2 吳少剛,章隆兵,蔡飛,胡偉武;一種適用于機(jī)群OpenMP系統(tǒng)的有效調(diào)度算法[J];計算機(jī)研究與發(fā)展;2004年07期

3 王煥東;高翔;陳云霽;胡偉武;;龍芯3號互聯(lián)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J];計算機(jī)研究與發(fā)展;2008年12期

4 唐志敏,施巍松,胡偉武;曙光1000A上消息傳遞與共享存儲的比較[J];計算機(jī)學(xué)報;2000年02期

5 戴華東,楊學(xué)軍;DSM系統(tǒng)中存儲一致性模型的一種新框架——S~3C框架[J];計算機(jī)學(xué)報;2002年12期

6 吳少剛,章隆兵,蔡飛,顧麗紅,唐志敏;機(jī)群Open MP系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J];計算機(jī)學(xué)報;2004年07期

7 胡偉武,water.chpc.ict.ac.cn,施巍松,water.chpc.ict.ac.cn,唐志敏,water.chpc.ict.ac.cn,李明,water.chpc.ict.ac.cn;A Lock-Based Cache Coherence Protocol for Scope Consistency[J];Journal of Computer Science and Technology;1998年02期

8 胡偉武,water.chpc.ict.ac.cn,施巍松,water.chpc.ict.ac.cn,唐志敏,water.chpc.ict.ac.cn;A Framework of Memory Consistency Models[J];Journal of Computer Science and Technology;1998年02期

9 余洋 ,匡碧英 ,沈金山 ,盧德平;域一致性新型鎖同步機(jī)制的實現(xiàn)[J];微計算機(jī)信息;2005年11期

10 余洋;匡碧英;沈金山;盧德平;;域一致性新型鎖同步機(jī)制的實現(xiàn)[J];微計算機(jī)信息;2005年26期

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2 謝向輝;軟件DSM中的數(shù)據(jù)行為分析及系統(tǒng)性能優(yōu)化[D];中國科學(xué)院研究生院（計算技術(shù)研究所）;1999年

3 王建勇;可擴(kuò)展的單一映象文件系統(tǒng)[D];中國科學(xué)院研究生院（計算技術(shù)研究所）;1999年

4 毛永捷;用戶級通信在軟件分布式共享存儲系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];中國科學(xué)院研究生院（計算技術(shù)研究所）;2000年

5 施巍松;軟件分布式共享存儲系統(tǒng)的性能優(yōu)化[D];中國科學(xué)院研究生院（計算技術(shù)研究所）;2000年

6 吳少剛;機(jī)群系統(tǒng)OpenMP研究[D];中國科學(xué)院研究生院（計算技術(shù)研究所）;2004年

7 章隆兵;提高機(jī)群OpenMP系統(tǒng)性能的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（計算技術(shù)研究所）;2004年

8 李景文;面向?qū)ο罂臻g實體矢量模型及其應(yīng)用研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2007年

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6 何田;底層操作系統(tǒng)對軟件DSM的影響[D];中國科學(xué)院研究生院（計算技術(shù)研究所）;2000年

7 楊進(jìn);地震數(shù)據(jù)處理中的并行計算技術(shù)研究[D];湖南大學(xué);2008年

8 孫文杰;基于面向領(lǐng)域搜索引擎的分布式共享存儲解決方案[D];天津大學(xué);2007年

9 劉華;WindowsNT系統(tǒng)下多任務(wù)間進(jìn)程通訊的研究和模擬[D];電子科技大學(xué);2009年

10 王超宇;緩存替換策略研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

本文編號：2728824