非线性循环的终止性分析

单重线性循环程序的终止性问题已被广泛研究,而有关非线性循环终止性判定的结果甚少.利用不动点理论研究了n维单重非线性循环的终止性问题,并建立了相应的符号判定算法,同时,对几类特殊循环的终止性进行了分析,得出了相应的结论.     

非线性循环的终止性分析?

单重线性循环程序的终止性问题已被广泛研究,而有关非线性循环终止性判定的结果甚少。利用不动点理论研究了n维单重非线性循环的终止性问题,并建立了相应的符号判定算法。同时,对几类特殊循环的终止性进行了分析,得出了相应的结论。     

多分支单变量循环程序的终止性分析

对多分支单变量循环程序的终止性问题进行了研究.证明了在适定的条件下,该类循环程序不可终止性的充分必要条件是迭代映射在循环条件形成的区域中有不动点.特别地,当这类循环程序是多项式循环程序时,在给定条件下,其在实数域上的终止性问题是可判定的.     

基于活化路径和条件公式的主动规则集可终止性判定方法

支持主动规则机制已经成为现代数据库系统的一个重要特征.主动规则集的可终止性判定是主动数据库中一个核心问题之一,利用触发图和活化图的方法来判定可终止性都存在不同的保守性.为此,提出了为有效活化路径建立条件公式的思想,在此基础上给出了一个新的判定主动规则集可终止性的方法.分析的结果表明,提出的方法较现有方法可以发现更多的可终止性情形,最后给出了相应的算法及其可终止性、正确性证明.     

有界闭区间并上的非线性循环程序的终止性验证

利用符号动力学理论中有关一维离散映射的函数和区间的转换图方法及相关结论,证明一类非线性循环程序不终止的必要条件是在该程序循环区间上有不动点或者周期点存在,并给出相应的终止性验证算法.利用该算法可以验证一维有界闭区间上的非线性循环程序的终止性.最后,给出计算实例演示该算法的算法步骤.     

基于增强条件公式的主动规则集可终止性判定

主动规则集的可终止性判定是一个研究热点问题,现有的基于触发图和活化图的方法没有考虑触发环所有所属规则能否在同一次执行中执行;现有的条件公式判定方法只能包含不可更新或有限次更新变量,当主动规则集只包含可有限次循环执行的触发环时,现有方法不能准确判定它是可终止的。为此,提出了触发环的执行序列的概念和建立包含可更新变量的增强条件公式的方法,新的判定方法将触发环和执行语义有机地结合在一起,较现有方法可以发现更多的可终止性情形,同时给出了新算法的可终止性和正确性证明。     

基于增强条件公式的主动规则集可终止性判定

主动规则集的可终止性判定是一个研究热点问题,现有的基于触发图和活化图的方法没有考虑触发环所有所属规则能否在同一次执行中执行;现有的条件公式判定方法只能包含不可更新或有限次更新变量,当主动规则集只包含可有限次循环执行的触发环时,现有方法不能准确判定它是可终止的。为此,提出了触发环的执行序列的概念和建立包含可更新变量的增强条件公式的方法,新的判定方法将触发环和执行语义有机地结合在一起,较现有方法可以发现更多的可终止性情形,同时给出了新算法的可终止性和正确性证明。     

有界闭域上的线性赋值循环终止性分析

对有界闭域上的线性赋值循环程序终止性问题进行研究.利用Jordan 标准型技术将原循环程序的终止性问题约减为终止性等价的具有简单结构的循环程序的终止性问题.证明了当线性迭代映射满足一定条件时,该类循环程序不可终止的充分必要条件是：迭代映射在有界闭域上有不动点或周期轨.     

单分支线性约束循环程序的终止性分析

秩函数法是循环终止性分析的主要方法,秩函数的存在表明了循环程序是可终止的.针对单分支线性约束循环程序,提出一种方法对此类循环的终止性进行分析.基于增函数法向空间的计算,该方法将原程序空间上的秩函数计算问题归结为其子空间上的秩函数计算问题.实验结果表明,该方法能有效验证现有文献中大部分循环程序的终止性.     

Active XML文档物化终止性检验算法

Active XML（简记为AXML）文档在XML文档中引入嵌入式Web服务,通过调用这些服务,来获取相应的内涵信息,为AXML文档物化过程。研究了AXML文档物化的终止性检验问题,提出了多项式时间的检验算法,该算法通过构造AXML模式依赖图,检验其无环性来判定AXML文档物化终止性问题,证明了算法的正确性和有效性。     

一个有效的并行分析算法

并行分析在并行编译系统中有着很重要的作用,它的优劣直接影响到编译系统的成败,随着机群系统及其并行开发环境的发展,多数的并行系统可支持多重并行循环的运行。而对只支持一重并行循环的编程系统,选择并行运行效率最高的循环,也是很重要的。为此,本文提出了一个有效的循环并行分析方案,它不但能给出多层循环的并行性,而且能够处理绝大部分实际应用中的并行性问题,本文对传统的并行分析算法进行修改,并给出了一个有效的并     

数字直扩接收机中同步环路设计与仿真

同步是扩频通信系统中的一个重要问题。该文详细介绍了直接序列扩频（DSSS）通信系统中，数字科斯塔斯（Costas）环、数字延迟锁定环（DLL）的工作原理和环路中二阶环路滤波器的设计方法，并根据该原理提出了一种新的码环实现方案。使用Matlab对数字直扩接收机进行了仿真。不同环路滤波器参数下环路捕获性能的仿真结果及系统解调误码率证明了该环路滤波器在Costas环和DLL环中的正确性和实用性。其较好地解决了直扩系统中载波和伪码精确同步的问题。该文所设计的数字直扩接收机可有效地应用于CDMA及GPS等系统之中。     

常用循环摘要的自动生成方法及其应用

采用形式化方法证明软件的正确性是保障软件可靠性的有效方法,而对循环语句的分析与验证是形式化证明中的关键,对循环语句的处理一直是程序分析与验证中的一个难点问题.本文提出使用循环语句修改的内存和这些内存中存放的新值来描述循环语句的执行效果,并将该执行效果定义为循环摘要.同时,本文提出了一种自动生成循环摘要的方法,可以为操作常用数据结构的循环自动生成循环摘要,包含嵌套循环.此外,基于循环摘要,我们可以自动生成循环语句的规约,包括循环不变式、循环的前置条件以及循环的后置条件.我们已经实现了自动生成循环摘要以及循环规约的方法,并将它们集成到验证工具Accumulator中,实验表明,我们的方法可以有效地生成循环摘要,并生成多种类型的规约,从而辅助软件程序的形式化证明,提高验证的自动化程度和效率,减轻验证人员的负担.     

Quantum loop programs

Loop is a powerful program construct in classical computation, but its power is still not exploited fully in quantum computation. The exploitation of such power definitely requires a deep understanding of the mechanism of quantum loop programs. In this paper, we introduce a general scheme of quantum loops and describe its computational process. The function computed by a quantum loop is defined, and a denotational semantics and a weakest precondition semantics of a quantum loop are given. The notions of termination and almost termination are proposed for quantum loops. This paper only consider the case of finite-dimensional state spaces. Necessary and sufficient conditions for termination and almost termination of a general quantum loop on any mixed input state are presented. A quantum loop is said to be (almost) terminating if it (almost) terminates on any input state. We show that a quantum loop is almost terminating if and only if it is uniformly almost terminating. It is observed that a small disturbance either on the unitary transformation in the loop body or on the measurement in the loop guard can make any quantum loop (almost) terminating, provided that some dimension restriction is satisfied. Moreover, a representation of the function computed by a quantum loop is given in terms of finite summations of matrices. To illustrate the notions and results obtained in this paper, two simple classes of quantum loop programs, one qubit quantum loops, and two qubit quantum loops defined by controlled gates, are carefully examined, and to show their expressive power, quantum loops are applied in describing quantum walks.     

用于含过程调用DO循环的循环嵌入方法

循环是程序中蕴含并行性最为丰富的一种结构，因此成为并行化编译最主要的对象．但循环内的过程调用严重妨碍了循环的数据相关性分析，使得循环语句潜在的大量并行性得不到开发．本文提出的循环嵌入方法使部分含过程调用循环语句的并行化成为可能，对部分用其它过程间分析技术也能开发其并行性的这一类循环语句采用循环嵌入方法，并行化开销低，并且分析更精确．采用循环嵌入方法还可降低程序由于多次过程调用带来的调度开销．这一方法在作者开发的自动并行化编译系统AFT（automaticPortrantransformer）中得到了实现，对Spec92测试程序包的试验结果表明了本文提出的方法是行之有效的．     

液压伺服双环控制系统的在线仿真

针对过去液压伺服系统中双环独立且压力环开环工作存在的不足,提出了一种压力、位置双环协调控制的液压伺服系统且在双环自动切换时能够实现无扰切换的方法.关键技术是从液压缸引入压力反馈形成压力闭环与位置闭环形成双环控制,采用限幅饱和的方法实时比较压力和位置给定信号,进入饱和的环退出工作,退出饱和的环投入工作,这样就实现了双环无扰自动切换,且两个环始终是一个环处于饱和状态而另一个环工作,从而实现双环协调工作.通过在dSPACE实时仿真平台进行了仿真分析,说明了该方法的可行性和有效性.     

Synchronization and communication costs of loop partitioning onshared-memory multiprocessor systems

The author presents strategies for static loop decomposition and scheduling as well as computer-assisted run-time scheduling that take into account, in addition to the cost of performing operations, the overhead costs associated with a decomposition and schedule. An algorithm for static decomposition of multidimensional loops based on the operation execution costs, communication costs, and synchronization costs is discussed. Synchronization instructions are introduced to ensure correct program execution following program decomposition. An algorithm for determining the explicit synchronization instruction that should be introduced to ensure correct execution of a program with arbitrarily nested loops is presented. Techniques for reducing run-time scheduling and communication and synchronization costs due to self-scheduling of multidimensional loops are also presented. Experiments performed on the Encore multiprocessor system demonstrate that the techniques developed can reduce overhead costs     

Synthesizing Transformations for Locality Enhancement of Imperfectly-Nested Loop Nests

Linear loop transformations and tiling are known to be very effective for enhancing locality of reference in perfectly-nested loops. However, they cannot be applied directly to imperfectly-nested loops. Some compilers attempt to convert imperfectly-nested loops into perfectly-nested loops by using statement sinking, loop fusion, etc., and then apply locality enhancing transformations to the resulting perfectly-nested loops, but the approaches used are fairly ad hoc and may fail even for simple programs. In this paper, we present a systematic approach for synthesizing transformations to enhance locality in imperfectly-nested loops. The key idea is to embed the iteration space of each statement into a special iteration space called the product space. The product space can be viewed as a perfectly-nested loop nest, so embedding generalizes techniques like statement sinking and loop fusion which are used in ad hoc ways in current compilers to produce perfectly-nested loops from imperfectly-nested ones. In contrast to these ad hoc techniques however, our embeddings are chosen carefully to enhance locality. The product space can itself be transformed to increase locality further, after which fully permutable loops can be tiled. The final code generation step may produce imperfectly-nested loops as output if that is desirable. We present experimental evidence for the effectiveness of this approach, using dense numerical linear algebra benchmarks, relaxation codes, and the tomcatv code from the SPEC benchmarks.     

Dynamic Analysis of Closed Loop Mechanisms on the Basis Vectors of Passive Joint Axes

By determining a basis of s linear space of twists of a loop in amechanism by passive joint axes in the loop, the concise expressions among active joint torques and wrenches acting on links of a mechanism can be obtained. For the reason that the expressions are based on the basis vectors of joint axes of a mechanism, the algorithm is independent on types of mechanisms such as planar, spherical, spatial, etc. Also, the constraint conditions in loops can be dealt with separately for each loop. It makes the algorithm simple and can reduce the computational cost. By modifying the algorithm, simple expressions for parallel mechanisms can also be obtained. © 2003 Wiley Periodicals, Inc.     

面向SIMD机器的全局自动数据分割

提出了一种面向ＳＩＭＤ机器的全局数据自动分割算法,该算法能处理多个非紧嵌折循环嵌套,并且数组下标存取为循环变量的线性式,首先通过数据与迭代映射抽象了计算中的通信方式,然事提出识别规则模式通信模式的形式比条件,接着建立包含对准信息和相应通信开销的数据迭代图,并在数据迭代图的基础上提出了一个启发式算法来计算较优的数据分布和迭代分布,以优化处理单元之间的通信开销,通过发析多个循环嵌套所涉及的多个数组映和