高性能机在各个领域有着广泛的应用,它在航天、国防、能源、物探、生物、气象、抗灾等关系国计民生的重要领域扮演着不可或缺的重要角色,对国民经济、社会发展、国家安全和国防现代化建设具有重要意义。但目前内部的核心部件尤其是CPU还主要来自国外厂商,在“棱镜门”出现后,更加突出的暴露了信息安全问题,所以研制基于国产处理器的核心部件的自主可控的国产高性能机有着不言而喻的重要性。本文主要完成的工作为:(1)构建基于龙芯3B1500高性能计算机软件平台,对其启动流程,系统基础服务和必要软件栈进行分析和移植。(2)根据龙芯3B1500自身特点和优势,结合高性能计算的特点,在系统级别进行有针对性的优化。加入了物理内存分配,大页内存管理,锁Scache等机制,并设计提供相应接口给用户程序使用。解决了当计算性能大幅提高后,但对应数据供不上的瓶颈,使龙芯3B1500能充分发挥其计算性能。(3)在龙芯3B1500平台上构建出基于InfiniBand互联技术的软件支持平台,相应的并行环境(MPI)软件栈。对InfiniBand协议栈、MVAPCH进行移植;对CPU的I/O处理能力进行优化,加入DMA64,中断负载均衡机制。实现InfiniBand互联技术在龙芯3B1500平台上的正常运行,以及初步的优化工作。本文在基于龙芯3B1500国产处理器、采用InfiniBand技术互联的高性能计算上构建出一个能充分发挥其计算能力的并行软件环境。