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.     

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.     

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。     

基于Win32平台上的PVM并行程序设计

着重介绍了在PVM平台上进行并行程序设计的方法，包括如何构造基于Win32平台上的PVM运行环境，进行任务和数据划分，并提出了一个Master／Slave结构的并行程序设计模式；最后给出一个并行计算在物探处理应用的例子。来对并行程序的设计方法进行概括性的说明。     

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,     

适用于DPHL语言及其程序设计的并行模型

DPHL语言是一种数据并行高层建模语言,使用DPHL语言编程,可以简化并行程序构造,提高并行程序的生产率和可移植性。本文重点讨论适用于DPHL语言及其程序设计的CTA并行计算模型和阶段抽象并行程序设计模型。     

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。     

并行程序概念设计方法的研究

并行程序概念设计方法是将数据并行高层建模语言研究、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的一种新方法，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。文中就上述4个方面的主要技术作了简要介绍，给出了并行程序概念设计系统(PPCDS)的基本框架和计算实例。     

基于事务性执行的投机并行多线程软件模拟

基于事务性执行的投机并行多线程是一种适合未来多核微处理器架构的新型并行程序设计和编译技术.但在此基础上的并行程序执行过程更为复杂,程序执行过程的模拟成为关键问题之一.本文提出利用二进制代码级动态插桩技术对投机并行多线程程序进行功能性模拟,设计并实现了完整的软件平台,可精确地模拟和监控并行程序的线程级投机执行过程,检测访存冲突,从而实现投机并行多线程的语义.该软件平台同时可以作为进一步研究投机多线程并行程序真实执行过程的基础,并有效支持投机并行多线程编译器的设计和分析.     

基于Docker的MPI和OpenMP混合编程

针对当前搭建集群并行系统复杂且耗时等问题,提出基于Docker搭建并行系统。介绍轻量级虚拟化技术Docker的核心概念和基本架构,并基于Docker技术在Linux平台上搭建集群并行开发环境。简要阐述并行计算的思想,叙述MPI和OpenMP并行计算的基本概念和特点,针对矩阵并行乘法的算法建立MPI和OpenMP的混合编程模型,并给出混合编程模型与MPI并行编程模型以及OpenMP并行编程模型的性能对比,分析出现差异的原因。基于该混合编程模型比较Docker与传统物理机两者搭建的并行系统的并行效率。     

一种支持虚拟共享存储空间的并行程序设计模型

本文研究机群系统的程序设计问题，旨在建立一种支持虚拟共享存储空间和多种并行性描述方式的并行程序设计模型。文中首先提出了抽象结构共享存储器模型的概念，并在此基础上建立了同时支持数据并行、任务并行和对象并行的层次并行模型，这两种模型构成了并行语言ＴｉｐＣ＋＋的并行程序设计模型。文中还初步讨论了基于这种程序设计模型的性能优化原语、编译优化和任务调度等问题。     

Parallel programming for multimedia applications

Computing capabilities are continuing to increase with the availability of multi core and many core processors. The wide availability of multi core processors has made parallel programming possible for end user applications running on desktops, workstations, and mobile devices. While parallel hardware has become common, software that exploits parallel capabilities is just beginning to take hold. Multimedia applications, with their data parallel nature and large computing requirements will benefit significantly from parallel programming. In this paper an overview of parallel programming is presented and languages and tools for parallel programming such as OpenMP and CUDA are introduced within the scope of multimedia applications.     

任务并行编程模型研究与进展

任务并行编程模型是近年来多核平台上广泛研究和使用的并行编程模型,旨在简化并行编程和提高多核利用率.首先,介绍了任务并行编程模型的基本编程接口和支持机制;然后,从3个角度,即并行性表达、数据管理和任务调度介绍任务并行编程模型的研究问题、困难和最新研究成果;最后展望了任务并行未来的研究方向.     

面向MPF的自动并行过程中的迭代划分和数组访问局部性分析

并行编程一般分为数据并行和消息传递两种模式。比较而言,消息传递的应用更为广泛。面向消息传递FORTRAN（MPF）的自动并行工具能很大程度上缓减用户编程的压力,并具有很好的实用价值。迭代划分和局部性分析是自动并行中的重要部分。本文介绍从串行FORTRAN程序自动转换成MPF的自动并行工具FAX中的迭代划分、数组访问局部性分析及通信优化分析。     

MPI并行编程环境的研究

以RISC工作站或高档微机通过LAN连接的机群系统已经成为并行计算的主流技术，研究适应机群系统的并行编程环境自然重要起来。在众多的并行编程环境中，应用较为广泛的有消息传递接口(MPI)标准和并行虚拟机(PVM)环境。本文重点分析了MPI编程环境，并出给了MPI并行程序设计的基本方法。     

WAPM:适合广域分布式计算的并行编程模型

早期的MPI与OpenMP等编程模型由于扩展性限制或并行粒度的差异而不适合于大规模的广域动态Internet环境.提出了一个用于广域网络范围内的并行编程模型(WAPM),为应用的分布式计算的编程提供了一个新的可行解决方案.WAPM由通信库、通信协议和应用编程接口组成,并且具有通用编程、自适应并行、容错性等特点,通过选择合适的编程语言,就可形成一个广域范围内的并行程序设计环境.以分布式计算平台P2HP为工作平台,描述了WAPM分布式计算的实施过程.实验结果表明,WAPM是一个通用的、可行的、性能较好的编程模型.     

An Automatic Fusion Mechanism for Variable-Length List Skeletons in SkeTo

Skeletal parallel programming is a promising approach to easy parallel programming in which users can build parallel programs simply by combining parts of a given set of ready-made parallel computation patterns called skeletons. There is a trade-off for this easiness in the form of an efficiency problem caused by the compositional style of the programming. One solution to this problem is fusion transformation that optimizes naively composed skeleton programs by eliminating redundant intermediate data structures. Several parallel skeleton libraries have automatic fusion mechanisms. However, there have been no automatic fusion mechanisms proposed for variable-length list (VLL) skeletons, even though such skeletons are useful for practical problems. The main difficulty is that previous fusion mechanisms are not applicable to VLL skeletons, and so the fusion cannot be completed. In this paper, we propose a novel fusion mechanism for VLL skeletons that can achieve both an easy programming interface and complete fusion. The proposed mechanism has been implemented in our skeleton library, SkeTo, by using the expression templates technique, experimental results have shown that it is very effective.     

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。