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软件DSM系统以其易构造性和易编程性成为高性能计算技术的研究热点之一。由于过高的远程访问代价软件DSM系统的性能受到极大的制约。本论文重点研究了软件DSM中的共享数据行为,并从存储一致性协议、访存算法、应用程序特征等方面研究了优化软件DSM系统性能的技术,论文的主要工作有六个方面: ① 对共享变量的描述、共享数据的表示、存放、基本活动方式、以及一般访问过程进行了描述,提出了数据空间的访问冗余度的概念。并对假共享、存储粒度与程序的并行性和通信代价之间的关系进行了系统分析。 ② 分析了用于软件DSM系统研究的典型应用程序的特征,认为软件DSM对应用程序的适应是有限度的。具有粗粒度的远程访问和规则的访问方式的应用比较适合软件DSM的环境,细粒度以及大量不规则的远程访问会使软件DSM极不适应。 ③ 以同步操作为尺度,以通信开销为基础,描述了软件DSM系统中各种主要的时间和空间开销,给出了开销分析的方法和部分定量分析结果,并结合具体的一致性协议和应用,给出了时间开销的估算方法。 ④ 对国外最新软件DSM系统(CVM)进行了深入的研究。在分析消化了三万多行源程序的基础上,建立了运行于工作站群环境下的试验平台,为各种方法的验证铺垫了基础。 ⑤ 在对应用程序的多写形式分析的基础上提出了有限多写方法(LMW),并在基于工作站群的环境下实现了多种原型实验环境。LMW方法在DSM层面融合了单写和多写,使LRC和RC协议在程序运行过程中动态转换,简化了多写的实现。LMW方法对于适应于软件DSM系统的应用是有效的,在通信带宽较高的情形下可以很好地改善系统性能。 ⑥ 提出了数据预送(Pre-sending)的技术,并分别在HP和SUN两种工作站群的环境下实现了实验原型。数据预送是由数据拥有者将数据放置到可能的使用者的存储空间中的技术。实验表明对于访问较为规则的应用大数据块的预送是有效的,远程访问次数大幅减少,应用性能得到改善。但对于访问极为不规则的应用,大数据块预送反而会使系统性能下降。