随着工作站性能的不断提高和网络技术的发展,集群技术成为并行处理的主流技术.高出错率的通用网络需要复杂的协议如TCP来恢复丢失或出错的分组,而在低出错率的集群内部网络中,可靠性和性能之间的权衡发生了变化,端到端的通信性能才是用户最关心的问题,研究低延迟、高带宽的通信机制对缓解集群系统的瓶颈效应、提高系统性能至关重要.为了提高通信性能,必须对导致通信效率降低的多种因素进行深入细致的分析和探讨,研究集群系统单拷贝UDP协议,在此基础上设计并实现一种新的支持通用物理设备的内核轻量级通信机制,通过减少内存复制次数、精简协议处理机制,找出降低消息延迟、提升吞吐量的途径,从而有效地降低集群系统中的通信开销.原型系统的实现基于快速以太网,从用户、内核与模块三个层次实现单拷贝UDP协议,并与传统UDP/IP通信延迟与网络带宽进行比较,验证了轻量级通信子系统对通信性能的改善.单拷贝协议的实现必须对Linux操作系统内核进行改造,使它具有单拷贝协议的特性,同时保持与原系统的兼容.因此需要系统地分析Linux2.4.2-2内核的网络部分以及内存管理部分的源代码,并掌握其实现的关键技术.