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本研究从基于块的矩阵乘递归串行算法引申出基于Cannon 算法的多层次并行模型。在此基础上，通过MPI级上的通信域的创建、笛卡儿进程虚拟拓扑结构的建立以及引入OpenMP级的细粒度并行，实现了基于多层次并行模型的Cannon算法，并对纯MPI版本和多层次并行编程MPI+OpenMP版本的Cannon算法进行了不同计算规模的性能比较实验。实验和分析表明，MPI+OpenMP多层次并行模型性能高于纯MPI编程模型的性能。