并行程序设计环境和工具研究综述

并行程序设计环境和工具已经成为并行程序设计人员的必备工具和得力助手,可以说,没有好的并行程序设计环境和工具,就没有好的并行处理。本文简略回顾并行程序设计环境和工具的研究历史,介绍这些研究的现状和动向,分析有关的关键技术,最后展望并行程序设计环境的发展前景。     

分布并行系统的并行程序设计环境

分布式并行计算机系统中，由于没有共享内存以支持处理机间的数据交换，因而需采用ｍｅｓｓａｇｅｐａｓｓｉｎｇ的方式实现并行计算中处理机间的数据通讯，并行程序设计环境作为程序员使用并行计算机系统工具，对于并行处理技术以及并行计算机系统的发展与推广应用都有重要的作用，本文将分布基于ｍｅｓｓａｇｅｐａｓｓｉｎｇ的并行计算机系统中的并行程序设计环境的基本问题，并介绍几种典型的并行程序设计环境。     

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。     

Multi—Pascal：一个经济有效的并行程序设计研究工具

本文介绍了由Ｂ．Ｌｅｓｔｅｒ博士研制的并行程序设计学习和研究工具Ｍｕｌｔｉ－Ｐａｓｃａｌ。它允许用户在微机上编写和调试不同类型的并行程序，考察并行算法在各种并行计算机系统上的运行效率。     

度行程序设计中的Cache问题

本文论述并行程序设计中的Ｃａｃｈｅ问题及解决方法，从而快速实现应用程序并行化，提高并行效率。     

一种基于Message Passing的并行程序设计技术

本文首先分析介绍结构并行计算机系统的两种方法：Ｍｕｌｔｉｐｏｒｃｅｓｓｏｒｓ和Ｍｕｌｔｉｃｏｍｐｕｔｅｒｓ，然后介绍一种Ｍｕｌｔｉｃｏｍｐｕｔｅｒｓ并行计算机系统中基于ｍｅｓｓａｇｅｐａｓｓｉｎｇ的并行程序设计环境以及并行程序设计方法，它具有程序设计简单，直观等特点，易于构造程序模型，并能获得较好的加速比。     

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。     

分布式并行程序设计范例

本文介绍了几种分布式并行程序设计范例：计算－汇集－广播，分而治之，流水线，处理机场等。人们可参考上述范例，进行并行程序设计。     

数据并行语言中的扩展结构

本文通过对并行程序设计的三个步骤及数据并行问题特点的分析，论述了数据并行语言应支持程序员对数据划分和映射的描述，并讨论了为此应对串行语言扩展的几个结构。通过四个成功的数据并行语言，说明了这几个扩展结构存在的必要性和合理性。     

基于MPI的背包问题并行程序设计与实现

MPI（Message Passing Interface）是消息传递并行程序设计的标准之一,概述了MPI的概念和组成,着重介绍了支持并行程序设计的消息传递接口（MPI）以及在MPI环境下的并行程序设计方法,并给出一个MPI并行程序设计实例,说明了MPI的程序设计流程和普通串行程序设计之间的关联。     

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.     

Study on Parallel Computing

In this paper, we present a general survey on parallel computing. The main contents include parallel computer system which is the hardware platform of parallel computing, parallel algorithm which is the theoretical base of parallel computing, parallel programming which is the software support of parallel computing. After that, we also introduce some parallel applications and enabling technologies. We argue that parallel computing research should form an integrated methodology of ＂architecture algorithm programming application＂. Only in this way, parallel computing research becomes continuous development and more realistic.     

并行程序设计语言中局部性机制的研究

大规模并行应用程序的性能优化和并行化的关键瓶颈之一在于多核CPU中越来越深和越来越复杂的存储层次。文中系统地分析和总结了当前主要多核CPU和并行程序设计语言中的局部性设计方法,提出了两种局部性,即横向局部性和纵向局部性,从这两种局部性的视角深入分析了当前的主要并行程序设计语言的局部性设计机制,进一步总结对比了其优缺点,并指出了新一代并行程序设计语言应具有的特点,重点提出了新语言应同时综合考虑两种局部性支持的设计机制的研究观点。     

Basic research in computer science and software engineering at SKLCS

The State Key Laboratory of Computer Science (SKLCS) is committed to basic research in computer science and software engineering. The research topics of the laboratory include: concurrency theory, theory and algorithms for real-time systems, formal specifications based on context-free grammars, semantics of programming languages, model checking, automated reasoning, logic programming, software testing, software process improvement, middleware technology, parallel algorithms and parallel software, computer graphics and human-computer interaction. This paper describes these topics in some detail and summarizes some results obtained in recent years.     

Basic research in computer science and software engineering at SKLCS

The State Key Laboratory of Computer Science (SKLCS) is committed to basic research in computer science and software engineering. The research topics of the laboratory include: concurrency theory, theory and algorithms for real-time systems, formal specifications based on context-free grammars, semantics of programming languages, model checking, automated reasoning, logic programming, software testing, software process improvement, middleware technology, parallel algorithms and parallel software, computer graphics and human-computer interaction. This paper describes these topics in some detail and summarizes some results obtained in recent years.     

MODELS AND TRENDS IN PARALLEL PROGRAMMING

This paper introduces and discusses programming models for parallel processing and recent trends in the area of parallel programming. The paper discusses different parallel programming languages and tools that reflect various parallel computation models. These language differ in expressiveness, portability and performance. Software design and implementation largely varies by using different languages that make the programmer task easy or complex. We describe here the design goals and the main issues of parallel programming models and languages belonging to the following categories: shared-space based languages, message-based languages, parallel toolkits, data-parallel languages, parallel declarative languages, parallel object-oriented languages, and parallel composition-based languages. Tools and languages such as HPF, Linda, Java, OpenMP, PVM, MPI, Parallel C+ +, Sisal, Orca, Mentat, SkieCL, BSP and others are described in some detail. Their main features for design and implementation of high performance applications are discussed. Finally, we outline directions of research and development in the parallel programming area with a special attention to novel approaches based on high-level programming structures that make transparent to the users the architectural details of parallel computing machines.     

并行程序设计语言发展现状

In this paper we introduce the history of the parallel programming language and list some of currently parallel programming languages. Then according to the classified principle. We analyze some of the representative parallel programming languages in detail. Finally, we show a further feature to the parallel programming language.     

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。     

基于分布存储系统的并行编译关键技术

分布存储系统的并行编译器需要解决各局部存储器之间数据分布问题和各处理机之间通信优化问题。论文并行编程模型、代码和数据分布、通信优化以及代码生成问题四个方面论述了基于分布存储系统的并行编译关键技术并提出了进一步研究所要解决的问题。