Loongson并行计算教学实验平台是根据高等院校计算机、软件工程等本科及研究生专业开设的《并行计算》、《并行算法实践》、《并行程序设计》、《计算机体系结构》(含并行)和《计算机操作系统》(含并行)等课程的实验教学需要,采用国产龙芯芯片,自主研发,具有自主知识产权,基于Linux操作系统平台的集成实验开发平台环境。该实验平台可以满足不同层次院校开设上述课程实验的验证型、综合型、创新型实验教学要求。 一、产品特点 国内首创、技术结构先进 操作方便、性价比 高自主开放、可调试性强 实验环境简单、部署便捷 实验课程丰富、适用于多种课程教学 
二、产品组成和介绍 并行计算教学实验平台是由四片四核龙芯3A处理器构成的16核的CC-NUMA结构、内可配置外可扩展结构的实验硬件平台。 实验平台特点如下: 多种并行层次:多发射、多核、多路、多机 多种互连方式:片上网络、HyperTransport、以太网 多种存储结构:CMP/SMP、CC-NUMA 多种编程模式:Pthread、MPI、OpenMP 三、功能模块和规格参数 (1)计算节点(共4个) 1颗龙芯3A处理器 2个2GBDDR3内存条 单颗RTL8110SC千兆网卡 (2)前端控制 1颗龙芯2H处理器 2GBDDR3内存 120GBMSATA存储盘 网卡为2H内部集成GMAC (3)交换网口 8端口交换网络,BroadcomBCM53128KOLE (4)其他接口 1个VGA接囗 板载一个MSATA接口 1个2H集成的千兆接口,2个交换网络干兆接口 4个USB接口,支持USB过电流保护,兼USB1.0/USB1.1/USB2.0 按键:2H处理器的开关机、复位按键,各处理器开关机、复位按键,计算节点模式切换拨码开关 1个DB9COM串口 电源插座:12V-DC接口 支持JTAG RTC,24小时误差小于2s,支持定时开关机 四、实验内容 (1)并行算法实践 LU分解的OpenMP实现 KMP算法的OpenMP实现 高斯消元法解线性方程组的OpenMP实现 计算Pi值的OpenMP实现 高斯消元法解线性方程组的MPI实现 约当消元法解线性方程组的MPI实现 雅可比迭代法解线性方程组的 MPI实现 LU分解的MPI实现 随机串匹配算法的MPI实现 顶点倒塌算法求连通分量的MPI实现 (2)计算机操作系统 进程与线程实验 进程间通信实验 页面替换算法实验 文件系统实验 时钟与定时器实验 网络通信实验 事件驱动实验 中断与系统调用实验 设备驱动实验 KMP算法的OpenMP实现 (3)计算机系统结构 Amdah1定量原理 指令流水与指令并行实验 二级cache对整体效率的影响 程序行为对cache性能的影响 cache层次及容量评估 TLB命中与缺失对内存读写性能的影响 主存带宽与竞争 NUMA因素 OpenMP多核编程实验 五、实验教材 (1)配套教科书 《并行计算机体系结构》(陈国良) 《并行算法实践》(陈国良) 《并行计算-结构·算法·编程》(陈国良) 《并行算法的设计与分析》(陈国良) (2)配套手册 《高性能-并行计算教学实验系用户使用手册》 (3)实验指导书 《并行算法实践实验指导书》 《Linux操作系统实验指导书》 《计算机系统结构实验指导书》 (4)软件配套 配套实验软件、源码 PMON、内核 操作系统、虚拟机 NFS文件系统等 |