微机群并行计算机安全开机系统的研发

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近几年，大规模并行计算机的研究又一次形成热潮。它是一个国家科研实力的体现，它对国家安全，经济和社会发展具有举足轻重的意义。大规模并行计算机在气象气候、石油勘探、药物研究、生物工程等领域能解决一般计算机无法解算的问题。美国能源部与IBM合作于2005年安装在美国劳伦斯 “利弗摩尔国家实验室”的蓝色基因/L超级大规模并行计算机，创造了每秒钟280.6万亿次运算的性能记录，峰值速度甚至达到367万亿次，属目前世界最快的计算机。2009年底我国也研制成功了超大规模并行计算机，并处于亚洲领先水平。该系统采用国际高性能计算机主流的机群结构。 微机群并行计算机虽然在功能和计算性能方面次于大型并行计算机，但是在价格和构造上具有很大的优势，是中小企业和研究单位理想的计算平台。但是微机群并行计算机的安全启动、节能、合理的使用、安全关闭等问题存在许多管理上的不足。

本研究就由64个节点构成的MPMD型NVLC微机群并行计算机作为对象，对安全启动问题进行了开发研究。这个由 64个节点组成的微机群并行计算机在系统带电时，可通过键盘不断地切换节点号进行逐个节点的人工启动，具有所需时间长、操作工作量大、不稳定等缺点。如果键盘出问题，就不得不通过POWER开关逐个开启，操作十分不便利。此外，在并行计算机的安全管理期间、一般用户不得随意启动并行计算机 (除了睡眠状态外)。为此，开发特殊的自动连续安全启动装置是非常必要的。本研究研发了可在并行计算机上实现自动连续安全开启多个甚至所有节点的程控开机系统，可根据需要很方便的一次启动4个、8个、16个、32个或者64个节点、根据用户的需求提供并行计算环境。 I芯片组简介 并行计算机开关电路的主控芯片采用比较流行的89C51 单片机。89C51单片机具有4KB的程序存储器，系统所需程序可固化于此。89C51还具有4个并行I/O口，每个并行口为 8位，使用时需外接上拉电阻或驱动电路，以提高带载能力。 本系统在P1口、PO口、P2口分别接驱动芯片74LS245o 74LS245具有双向数据传送能力，通过DIR引脚来控制数据传送方向。DIR设为高电平时，数据由芯片A端传输到B端。