ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
ĐỖ XUÂN HUYỀN
CẢI TIẾN MÔ HÌNH CAPE
CHO HỆ THỐNG TÍNH TOÁN ĐA LÕI
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH
HUẾ - NĂM 2023
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
ĐỖ XUÂN HUYỀN
CẢI TIẾN MÔ HÌNH CAPE
CHO HỆ THỐNG TÍNH TOÁN ĐA LÕI
NGÀNH: KHOA HỌC MÁY TÍNH
MÃ SỐ: 9480101
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH
Người hướng dẫn khoa học
1. TS. HÀ VIẾT HẢI
2. GS. ÉRIC RENAULT
HUẾ - NĂM 2023
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do tôi thực hiện dưới sự hướng
dẫn của TS. Hà Viết Hải và GS. Éric Renault. Những nội dung trong các công trình đã
được công bố chung với các tác giả khác đã được sự chấp thuận của đồng tác giả khi
đưa vào luận án. Các số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là
trung thực, khách quan và chưa được công bố bởi tác giả nào trong bất kỳ công trình
nào khác.
Nghiên cứu sinh
Đỗ Xuân Huyền
ii
LỜI CẢM ƠN
Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến TS. Hà Viết Hải
và GS. Éric Renault là những người Thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, động viên và
giúp đỡ để tôi có thể hoàn thành được luận án này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ của Quý Thầy Cô trong Khoa Công nghệ
Thông tin, Trường Đại học Khoa học Huế đã quan tâm, giúp đỡ, hướng dẫn trong suốt
quá trình học tập.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Các đồng nghiệp, Ban Giám đốc, Trung tâm Công
nghệ Thôn g tin Thừa Thiên Huế đã tạo điều kiện thuận lợi trong công tác để tôi có đủ
thời gian hoàn thành luận án này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Quý Thầy Cô trong Khoa Tin học,
Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế; Quý Thầy Cô, cán bộ quản lý Phòng Đào tạo
Sau đại học, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế đã giúp đỡ tôi hoàn thành kế
hoạch học tập.
Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn các bạn bè đồng nghiệp, người thân trong
gia đình luôn động viên, giúp đỡ tôi về mọi mặt trong suốt quá trình nghiên cứu, học
tập của mình.
Nghiên cứu sinh
Đỗ Xuân Huyền
iii
MỤC LỤC
MỤC LỤC ........................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................... vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ........................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................................... x
MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU .................................................................... 8
1.1 Tính toán hiệu năng cao .................................................................................. 8
1.2 Tính toán song song ........................................................................................ 8
1.2.1 Các hình thức tổ chức ........................................................................... 8
1.2.2 Các mức độ song song .......................................................................... 9
1.2.3 Phân loại các kiến trúc song song........................................................ 10
1.3 Máy tính đa CPU, CPU đa lõi (core) và đa luồng .......................................... 10
1.4 OpenMP ....................................................................................................... 13
1.4.1 Giới thiệu về OpenMP ........................................................................ 13
1.4.2 Mô hình hoạt động của OpenMP ........................................................ 16
1.5 Các công trình nổi bật về chuyển đổi OpenMP lên hệ thống bộ nhớ phân tán17
1.5.1 Phương pháp sử dụng SSI làm bộ nhớ chung cho tất cả các thread ..... 17
1.5.2 Phương pháp ánh xạ một phần không gian nhớ của luồng ................... 18
1.5.3 Phương pháp sử dụng mô hình HLRC ................................................ 19
1.5.4 Phương pháp kết hợp với MPI ............................................................ 20
1.5.5 Phương pháp dựa trên Mảng toàn cục (Global Array - GA) ................ 20
1.5.6 Phương pháp libMPNode cải tiến trên phương pháp SSI ..................... 21
1.5.7 Phương pháp OMPC sử dụng trình biên dịch chuyển đổi OpenMP chạy
trên hệ thống bộ nhớ phân tán ứng dụng các thư viện MPI. ............................... 22
1.5.8 Phương pháp CAPE đơn luồng ........................................................... 22
1.6 Tổng hợp đánh giá về các phương pháp chuyển đổi OpenMP trên kiến trúc bộ
nhớ phân tán .......................................................................................................... 23
1.7 CAPE đơn luồng ........................................................................................... 25
1.7.1 Giới thiệu chung về CAPE đơn luồng ................................................. 25
1.7.2 Mô hình hoạt động của CAPE đơn luồng ............................................ 25
