专题技术与工程应用基于计算机集群系统的混合编程研究陈勇1,张佳骥1,吴立德2,刘海娟1,甄保卫1(1中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081;2复旦大学,上海200433)摘要计算机集群因其良好的可扩展性,在实际应用中得到了快速发展。相对于单机环境,计算机集群环境下的编程更为复杂。介绍了C++、MPI和GTK+三种语言各自的特点和作用。讨论了如何在IBMBladeCenter计算机集群上实现C++、MPI和GTK+三种语言的编程,包括程序的设计和编程中使用的技巧,并给出了对混合程序进行调试所用的命令。关键词计算机集群;并行计算;消息传递接口中图分类号TP311文献标识码A文章编号1003-3106(2008)11-0045-04ResearchonHybridProgrammingonPCClusterCHENYong1,ZHANGJiaji1,WULide2,LIUHaijuan1,ZHENBaowei1(1The54thResearchInstituteofCETC,ShijiazhuangHebei050081,China;2FudanUniversity,Shanghai200433,China)AbstractPCclustertechnologyhasbeenwidelyusedinpracticesinceitisexcellentinscalabilityComparedwithprogrammingonasinglePC,programmingonaPCclusterismorecomplexInthispaper,wefirstintroducethefeaturesandapplicationsofthreecomputerlanguagesC++,MPIandCTK+Then,wediscusshowtoprogram,design,program,debug,compileandexecuteahybridprogramofthethreecomputerlanguagesonanIBMBladeCenterclusterKeywordsPCcluster;parallelcomputing;MessagePassingInterface会使用户意识到集群系统底层的节点,在用户看来,0引言集群是一个系统,而非多个计算机系统,且集群系统计算机集群以其较高的性价比、很好的可扩展的管理员可以随意增加和减少集群系统的节点。早性被广泛应用于各种计算密集的任务中。在面向话在70年代计算机厂商和研究机构就开始了对集群题的文本检索研究中,由于所需处理的文本量巨大,系统的研究和开发。由于主要用于科学工程计算,使用了IMB公司的BladeCenterJS21计算机集群,采所以这些系统并不为大家所熟知。直到Linux集群用SPMD(SingleProgramMultipleData)并行算法模式的出现,计算机集群的概念才得以广为传播。计算实现了数据的并行处理。整个并行系统的实现需要机集群系统主要分为高可用(HighAvailability,HA)使用3种计算机语言:C++、MPI(MessagePassing集群和高性能计算(HighPerformanceComputing,Interface)和GTK+。利用C++完成数据处理;利用HPC)集群。HA集群致力于提供高度可靠的服务,MPI在集群内各个计算节点之间传递数据;利用而HPC集群致力于提供单个计算机所不能提供的GTK+实现人机交互界面。同时使用3种语言在一强大的计算能力。本文利用的是集群的高性能计算个程序中完成3种功能,需要保证3种代码在完成能力。各自功能的同时不会相互影响。本文主要介绍有关由于组成集群的每一个计算机都有各自独立的混合编程语言程序设计、技巧以及调试等方面的经内存,所以从体系结构上讲,集群属于分布式处理方验。式(DistributedMemoryProcessing)。与共享式处理方式(SharedMemoryProcessing)不同,集群内各个节点1计算机集群系统内部的数据需要通过通讯的方式才能被其他节点访计算机集群(cluster)就是一组计算机,它们作为问。而MPI语言正是为解决数据在节点之间的流一个整体向用户提供计算资源[1]。这些单个的计算动而提出的。机系统就是集群的节点(node)。一个理想的集群不收稿日期:200804282008年无线电工程第38卷第11期45专题技术与工程应用本研究采用的计算机集群产品是IBM公司的C语言写成的。在系统实现中,使用的