PPCDS集成开发环境的设计与实现

PPCDS(并行程序概念设计系统)是一个将数据并行高层建模语言、并行识别方法、并行程序自动构造和人机交互界面技术集成在一起的并行程序设计环境,能简化并行程序设计,有效缩短并行程序开发周期,提高并行计算效率。PPCDS集成开发环境是PPCDS的重要组成部分,文中就PPCDS集成开发环境的设计和实现进行了简单介绍。     

并行编程环境PPCDS的设计与实现

介绍了并行程序概念设计系统PPCDS（Paralle Program Conceptually Designing System)的设计和实现方法。该系统支持并行程序概念设计方法,可以有效地减少并行编程的复杂性,提高并行程序的开发效率。     

确定性并行技术

由于执行个体之间的同步、竞争和干扰,并行程序的执行存在着不确定性问题,即程序在相同输入下多次执行可能得到不同的结果.不确定性给并行程序在开发、调试、测试、容错和安全等方面都带来了挑战,严重降低了并行程序的可靠性,阻碍了并行程序的发展.确定性并行技术通过控制并行程序执行个体间的同步、竞争和干扰,使程序的执行结果仅依赖于输入.确定性并行技术能够从根本上解决了目前并行程序存在的诸多问题,提升了并行程序的可靠性,给并行程序的发展带来了新的机遇.文中调查、分析和比较了目前主流的确定性并行技术和方法,分析了弱内存一致性对确定性并行系统的影响,并对未来确定性并行技术的发展趋势做出了展望.     

基于机系统的C＋＋语言并行化实现

在计算机机群系统环境下，面向对象程序设计技术与并行技术结合能够有效地降低并行程序设计的难度，提高并行程序的可维护性、可移植性和可重用性。     

一个基于机群系统的面向对象并行程序 开发环境的研究与实现

面向对象程序设计技术可以降低并行程序设计的复杂性,提高并行程序的可读性、可维护性、可移植性.因此提供面向对象的并行程序设计环境,可以减少并行程序开发难度,有效地利用并行计算机系统的潜能.可扩展并行机群系统是随着网络技术迅速发展而出现的一种网络并行计算系统.其主要特点是适于粗粒度任务并行,适于采用消息传递机制.文中在可扩展机群系统上实现了面向对象的并行程序开发环境ParaObject,它由对象平台、并行对象和邮件对象组成,并行程序以并行对象为单位并行执行,通过邮件对象传送数据,具有良好的封装性和可移植性,友好的用户编程接口,使用方便.     

并行面向对象可视化程序设计环境的设计与实现

将可视化和面向对象技术引入并行程序设计将大大提高并行程序的开发效率，文章介绍了基于并行C＋＋的并行面向对象可视化开发环境的设计思想和组成结构。     

并行程序设计模型和语言

并行计算技术的发展已有20多年的历史了.时至今日,高性能并行计算仍然缺乏有效的并行程序设计方法和工具,使得编写并行程序、理解并行程序的行为、调试和优化并行程序的性能都很困难.从分析并行程序设计困难的原因入手,指出了当前各种高性能并行机系统支持的并行程序设计方法存在的诸多问题,综述了并行程序设计模型和语言的研究现状,给出了并行程序设计模型的评价标准,并提出了这一研究领域所面临的挑战性问题,指出了一些未来可能的发展方向.     

面向共享内存并行程序的测试技术

随着并行编程越来越普及,并行程序的测试也变得越来越重要。本文面向共享内存的并行程序,研究一种新的并行程序测试技术,设计了工具CPTester,采用冗余分析方法避免重复的结果。和已有工作不同的是CPTester能够自动生成每一个并行bug的上下文信息,对程序员理解并修复一个并行bug具有重要意义。将CPTester在一些真实的并行程序上进行实验评测,结果显示CPTester能够有效地检测到程序中的并行bug,且每一个并行bug都有相应的上下文信息来描述该bug触发的根本原因。     

一个基于机群系统的面向对象并行程序开发环境的研究与实现

面向对象程序设计技术可以降低并行程序设计的复杂性、提高并行程序的可读性,可维护性、可移植性,因此提供面向对象的并行程序设计环境,可以减少并行程序开发难度,有效地利用并行计算机系统的潜能,可扩展并行机群系统是随着网络技术迅速发展而出现的一种网络并行计算系统,其主要特点是适于粗糙度任务并行,适于采用消化传递机制,文中在可扩展机群系统上实现了面向对象的并行程序开发环境ＰａｒａＯｂｊｃｃｔ,它由对象平台,     

OpenMP并行程序的编译器优化

OpemMP标准以其良好的可移植性和易用性被广泛应用于并行程序设计。该文讨论了OpenMP并行程序的编译器优化算法，在编译过程中通过并行区合并和扩展，实现并行区重构，并在并行区中实现了基于跨处理器相关图的barrier同步优化。分析验证表明，这些优化策略减少了并行区和barrier同步的数目，有效地提高了OpenMP程序的并行性能。     

Implementation of GAMMA on a Massively Parallel Computer

The GAMMA paradigm is recently proposed by Banatre and Metayer to describe the systematic construction of parallel programs without introducing artificial sequentiality.This paper presents two synchronous execution models for GAMMA and discusses how to implement them on MasPar MP-1,a massively data parallel computer.The results show that GAMMA paradign can be implemented very naturally on data parallel machines,and very high level language,such as GAMMA in which parallelism is left implicit,is suitable for specifying massively parallel applications.     

基于并行结构骨架的程序设计环境研究与实现

并行结构骨架理论提供了一种描述并行程序设计模式的通用模型,对设计模式进行更高层次的抽象,能有效解决基于设计模式的并行程序设计方法的局限性问题,降低并行程序设计开发难度.基于并行结构骨架的并行程序设计环境--PASBPE在并行结构骨架理论的基础上,使用参数化设置快速生成用户所需并行程序框架,同时通过可视化的程序设计交互环境,简化并行程序的开发过程,提高开发效率.     

基于PVM平台的并行编程技术及其在图像处理中的应用

本文首先介绍了基于PVM并行分布式计算机平台的并行编程技术及在Visual C＋＋6．0可视化集成环境中开发PVM并行程序的方法,然后以图像处理中的边缘检测为例说明了该技术在图像处理中的应用。     

基于规范划分集的并行循环计算划分

计算划分问题是并行编译中最为重要的问题之一.针对并行循环,在数据分布确定的情况下,提出了基于规范集的计算划分算法,具体讨论了规范集的获取方法及综合通信与负载均衡的最优方案选取算法.实验表明,在并行循环处理方面,这一算法与以前几种算法相比更加简单、有效;采用这一算法的p_HPF编译器对数据并行应用问题可以获得良好的加速比和效率.该编译器已在石油领域得到应用.     

基于集群SPMD算法及演化计算并行研究

高性能计算在科学研究领域有着广泛的应用。演化计算因具有计算规模大、种群中个体相关性小等优点，成为并行计算研究的主要对象之一。提出两种并行策略，对顺序GA（Genetic Algorithm）实现并行。首先使用主从模式对多种群协同遗传算法实现并行，在此基础上通过对算法进一步改进，实现了基于对等模式的并行演化计算，从而提高了算法可扩展性。比较了两种并行模式的各自特点，通过SPMD（Single Program MultipleData）算法实现茄基于上海大学“自强2000”高性能计算机上的实例验证，改进算法具有更好的可扩展性，更易于推广到网格环境。     

Using true concurrency to model execution of parallel programs

Parallel execution of a programR (intuitively regarded as a partial order) is usually modeled by sequentially executing one of the total orders (interleavings) into which it can be embedded. Our work deviates from this serialization principle by usingtrue concurrency to model parallel execution. True concurrency is represented via completions ofR tosemi total orders, called time diagrams. These orders are characterized via a set of conditions (denoted byCt), yielding orders or time diagrams which preserve some degree of the intended parallelism inR. Another way to express semi total orders is to use re-writing or derivation rules (denoted byCx) which for any programR generates a set of semi-total orders. This paper includes a classification of parallel execution into three classes according to three different types ofCt conditions. For each class a suitableCx is found and a proof of equivalence between the set of all time diagrams satisfyingCt and the set of all terminalCx derivations ofR is devised. This equivalence between time diagram conditions and derivation rules is used to define a novel notion of correctness for parallel programs. This notion is demonstrated by showing that a specific asynchronous program enforces synchronous execution, which always halts, showing that true concurrency can be useful in the context of parallel program verification.     

并行程序的优化与性能评价

文中讨论了并行程序的优化问题,指出并行程序的优化应从数据划分、通信优化和串行优化三个方面着手。针对传统加速比的缺点和不足,我们提出了优化加速比模型来评价优化并行程序的性能;对ＮＡＳ基准测试程序ＭＧ和ＦＴ进行了优化,用优化加速比模型分析了上述两个程序在ＩＢＭ ＳＰ２上的性能。     

PVM并行程序验证系统的原理与实现

本文主要介绍ＰＶＭ并行程序验证系统的基本原理和实现技术。首先,我们扼要分析ＰＶＭ程序的构成与特点,然后阐述验证系统的理论模型和验证算法;最后,讨论开发过程中的若干关键技术,本系统的研制可为产行程序的自动转换和分析验证提供了一个可视化的运行环境。     

基于任务图的一种并行程序设计方法（Ⅰ）──任务图的设计

本文提出一种基于任务图的并行程序设计方法．首先分析欲解的问题，产生数据流程图，并以此设计出表示并行算法的任务图，然后根据任务图选择合适的系统拓扑结构，最后完成并行程序的设计．该方法思路清晰，富有条理，产生的并行程序质量较高．     

基于国产YH系列并行机的并行算法设计分析与实现

基于国产 YH 并行机的并行算法的设计分析 ,实现程序高效并行。采用宏任务的并行方式 ,实现子程序级的并行 ,其并行粒度大 ,总的开销小 ,并行效果好。