分布式环境软件开发平台

对一般的软件开发人员编写分布式并行计算程序是比较艰难的。它要求设计者对任务的分解、分配及子任务间的交互等问题有更高的技术。本文给出了分布式环境并行计算程序开发平台的一种新构架，研制了一个网络环境的可视化并行程序设计平台。用户只须将并行问题可视化地以图形方式描述出来，任务的调度、任务间通信都由系统自动完成
成，因而大大地方便了用户进行并行程序设计。     

并行程序开发平台的可视化实现*

并行程序可视化平台的实现有利于网络并行计算的发展,基于WPVM 3.4平台,构建并实现了一个网络并行可视化平台,它由任务描述器、通信代码生成器、代码插入器等主要模块组成。主要讲述了该平台的可视化实现部分,阐述了如何将用户前台的设置按照规则转变为后台的PVM原语代码自动插入,帮助并行程序开发人员从复杂的并行通信的烦琐性和并行系统的底层运作中解放出来。     

网络并行可视化平台的构架

并行程序可视化平台的实现有利于网络并行计算的发展,文中基于WPVM3.4平台,构建并实现了一个网络并行可视化平台,它由任务描述器、通信代码生成器、代码插入器等主要模块组成,并成功通过COM与Visual C+ +开发平台实现无缝连接,可以帮助并行程序开发人员从复杂的并行通信的繁琐性和并行系统的底层运作中解放出来.     

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.     

并行可视化程序开发

可视化程序设计是当前应用程序设计的主流,文章借鉴了一些串行程序的可视化开发环境的实现方法,针对并行程序的特点,提出了并行C++程序设计的可视化模型,并用java将其开发出来,解决了一些实际遇见的问题,大大方便了并行程序的编写。     

基于STM模型的面向可视化并行程序的设计

并行程序设计由于需要考虑进程之间的同步等问题使得编码过程十分复杂。可视化的并行程序设计为程序员提供了图形化的编程模板和骨架来进行并行程序的设计工作,在一定程度上减小了并行程序的设计难度。首先研究软件事务性内存模型,它相对于传统的并行程序设计方法而言有着接口简单灵活,可扩展性强等特点,之后将STM模型运用到可视化程序设计中来,使得其编程接口以UML活动图的形式提供给编程人员使用,不用依赖特定的软件或硬件环境,提高了可视化并行程序设计的通用性与可扩展性。     

层级式可视化并行程序建模系统研究

可视化建模技术虽能降低并行程序设计的难度,但复杂的硬件结构仍使软件层面上的并行程序设计方法存在一定难度。为此,提出一种基于层级式建模思想的并行程序可视化建模方法和分层建模方案,设计和实现一个面向多层次集群环境的可视化建模系统e-ParaModel,用建模实例验证其可行性和实用性。     

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．     

并行程序设计技术与设计环境的探讨

并行程序设计是发挥并行计算机效率的关键,它涉及到并行算法与并行处理技术,并行程序设计,软件重用,设计工具与设计环境等诸多专业方向的研究与应用,是当前并行计算机应用领域中的一个重要研究方向,本文重点讨论并行算法与并行程序效率评测,并行程序设计与重构,软件重用技术,以及并行程序设计环境。     

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.     

面向多领域的可视化应用开发平台MOVADP

ＭＯＶＡＤＰ是一个面向多领域的可视化应用开发平台，文中主要介绍了该平台的软件结构和实现技术，ＭＯＶＡＤＰ以数据流机制为核心，采用可视编程技术，为用户开发可视化应用提供了一个文凭交互的模块级图形编程环境，与同类平台相比，ＭＯＶＡＤＰ的特点在于，引入了ＩＦＴＨＥＮ－ＥＬＳＥ，ＷＨＩＬＥ－ＬＯＯＰ等控制结构，支持用户构建复杂的可化应用流图；支持“ｌａｚｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎ”命令驱动方式下的流图局部运行     

A Scheme of Parallel Processing for MIMD Systems

This paper presents a recognition procedure for parallel tasks in the user program written in a conventional programming language. To establish our program model, it describes the parallelism of the program in tenns of a process flow graph in which the relationships among processes are of predecessors and successors. And finally it presents a parallel processing scheme which realizes automatically the recognition of parallel tasks and schedules these tasks for parallel execution.     

流式缩减技术在GPU上的研究与应用

随着GPU通用计算技术应用的不断深入,如何把某些并行计算任务从传统的CPU平台向GPU平台转移,把串行编程模型向并行的流式编程模型转变等,已经成为了研究的热点.讨论了基于GPU的流式编程模型,探讨了基于流式编程模型的GPU与CPU编程之间的差别与联系,最后描述了一种在GPU上的流式缩减操作算法的设计与实现.为把图形处理器应用在通用计算领域提供参考和帮助.     

Visual programming support for graph‐oriented parallel/distributed processing

GOP is a graph‐oriented programming model which aims at providing high‐level abstractions for configuring and programming cooperative parallel processes. With GOP, the programmer can configure the logical structure of a parallel/distributed program by constructing a logical graph to represent the communication and synchronization between the local programs in a distributed processing environment. This paper describes a visual programming environment, called VisualGOP, for the design, coding, and execution of GOP programs. VisualGOP applies visual techniques to provide the programmer with automated and intelligent assistance throughout the program design and construction process. It provides a graphical interface with support for interactive graph drawing and editing, visual programming functions and automation facilities for program mapping and execution. VisualGOP is a generic programming environment independent of programming languages and platforms. GOP programs constructed under VisualGOP can run in heterogeneous parallel/distributed systems. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

FunctionFlow: coordinating parallel tasks

With the growing popularity of task-based parallel programming, nowadays task-parallel programming libraries and languages are still with limited support for coordinating parallel tasks. Such limitation forces programmers to use additional independent components to coordinate the parallel tasks — the components can be third-party libraries or additional components in the same programming library or language. Moreover, mixing tasks and coordination components increase the difficulty of task-based programming, and blind schedulers for understanding tasks’ dependencies. In this paper, we propose a task-based parallel programming library, FunctionFlow, which coordinates tasks in the purpose of avoiding additional independent coordination components. First, we use dependency expression to represent ubiquitous tasks’ termination. The key idea behind dependency expression is to use && for both task’s termination and || for any task termination, along with the combination of dependency expressions. Second, as runtime support, we use a lightweight representation for dependency expression. Also, we use suspended-task queue to schedule tasks that still have prerequisites to run. Finally, we demonstrate FunctionFlow’s effectiveness in two aspects, case study about implementing popular parallel patterns with FunctionFlow, and performance comparision with state-of-the-art practice, TBB. Our demonstration shows that FunctionFlow can generally coordinate parallel tasks without involving additional components, along with comparable performance with TBB.     

一种有效的动态任务分配方法

首先简单介绍了基于PVM的网络并行计算环境。接着重点讨论了任务分配方法和负载平衡问题。通过分析静态任务分配方法中存在的不足,提出了以计算能力的大小来动态分配任务的方法,避免了因个别计算机的低性能而影响了整个并行计算系统的加速比。实验表明这种策略实现简单,并且具有很好的并行效果。     

一个网络并行计算新平台

编写网络并行计算程序对一般人来说是艰难的，用户任务的分解、分配以及在子任务间的交互等问题都需要具有高超的技巧。从改善用户并行程序设计环境出发，给出了在网络并行计算的一种新平台。说明了该系统平台的结构实现，组成该平台的任务描述器、任务的调度和任务控制器。而在网络并行计算的一种新架构中，用户只需提交数据和对它们的操作，而复杂问题让系统处理，这无疑是网络并行计算方法发展的有益尝试。