基于Linux下的高性能符号计算平台的实现

符号代数计算在最近十多年已得到了高度重视,各国都在开发具有自主知识产权的高性能符号代数计算平台,如美国的Mathematica、加拿大的Maple和欧盟的Possol等。这些系统已经广泛应用于大规模科学工程计算和理论研究中。但它们仍有种种不足,例如软件调用内存的限制,仅提供面向过程的而非面向对象的设计语言,特别是源代码的不公开性造成了在其上面开发的软件受制于开发平台。笔者目前开发的基于Linux下的高性能符号计算平台建立在快速的大整数运算、多项式运算和因式分解基础上,具有效率高、计算能力强、源码公开等显著优点,同时为用户提供了两种接口,一是在C++语言里提供源程序级类库,用户可以用基本类库和面向对象的程序设计语言编程;二是象大多数计算机代数系统那样提供一种编程语言,用户可以在平台上进行程序设计。这个平台也是我国目前唯一的基于Linux下的高性能符号计算平台。该文重点讨论该平台的实现原理和方法,并与Maple进行了对比测试,结果显示该平台具有更高的效率。     

基于Linux集群技术的计算机联锁系统研究

Linux下的集群技术是提高计算机联锁逻辑运算能力的一种有效手段.本文利用Linux集群技术构建了一个计算机联锁模型,旨在提高计算机联锁系统的运算能力和容错性,给出了理论依据及关键技术实现.最后,搭建了一个测试平台,对其中一项负载均衡进行了测试,结果表明系统的设计是具有一定可行性的,可以对其进行深入的研究.     

YH-2C语言优化编译器的设计

Ｃ语言优化编译器是借助于微机上的Ｉｎｔｅｌ８０３８６Ｃ语言编译器为研制平台，采用交叉编译的方法设计实现的，它是我国自行设计的第一个从底层开发实现的巨型机Ｃ语言编译器。本文首先给出了ＹＨ－２Ｃ语言优化编译器的设计原理，然后详细介绍了其主要系统组成和技术特点，最后指出了我们以后进一步要做的工作     

嵌入式数字视频播放系统软件平台的构建

本文介绍了在PowerPC405上利用嵌入式Linux来构建数字视频播放系统软件平台的过程,探讨了嵌入式Linux系统里交叉编译器、bootloader、Linux内核、根文件系统等几个主要部分的构建过程。     

Makefile文件的编写

一、概述 现在,免费的操作系统Linux的使用者越来越多。Linux的爱好者们也许要在Linux软件开发上一展身手,不过很遗憾,Linux平台上还没有一个像Visual C++或Borland Delphi这样功能强大的开发工具,在Linux平台上编写和调试程序还基本上使用的是命令行方式。 在命令行方式下,如果源程序只有一两个文件,那么还可以使用特定的语言编译器进行编译和链接,但是,一旦源程序文件多达数十个,甚至上百,再使用语言编译器进行编译链接     

基于主动数据库的计算机联锁故障诊断系统研究

设计了计算机联锁故障诊断的主动处理方法,建立了计算机联锁故障诊断系统的主动数据库,给出了用于计算机联锁的基本事件定义和联锁规则库。结合实际引进事件监视处理机制,在Linux操作系统平台上实现了计算机联锁的故障诊断。     

基于嵌入式Linux和Qtopia平台中文环境的实现

嵌入式Linux系统的应用日益广泛,但是如何实现它对中文环境的支持却仍是开发人员必须面对的一个难题.Qtopia是在嵌入式Linux系统中广泛使用的GUI综合应用平台,它对国际化的完备支持在很大程度上简化了实现中文环境的问题.本文介绍了Linux系统中文环境的实现机制,并详细阐述了基于嵌入式Linux和Qtopia平台的中文解决方案.     

一种用于Java虚拟机的类型化低级语言

为了能够减小运算系统的需信任计算基础、描述较小粒度的安全策略，目前的研究倾向于从程序设计语言和编译器入手来提高软件的安全性．基于以上研究背景设计了一种类型化的低级语言TLL,TLL是一种为Java虚拟机即时编译器设计的类型安全中间语言，以构造一个具有更小需信任计算基础的Java虚拟机系统为目的．TLL的类型系统基于多态的类型化λ演算，它具有丰富的表现力且能够编码各种高级语言的抽象．基于TLL的一个虚拟机原型系统已经实现，它可以作为实现一个高安全且面向多种源语言的运行时系统的起点．     

基于API自动测试的程序设计在线判题系统的研究与实现

本文设计了一个能对程序设计题进行在线编译判题不需任何人工辅助的系统,把基于执行的动态API测试方法引入到程序设计在线编译判题中,系统综合运用了Linux平台下的C、Shell脚本语言技术、编译器实现在线判题,以及数据库技术和PHP等技术。     

基于LEON开源软核的 SoC平台构建与测试

针对某导航SoC芯片设计中高安全性、定制算法和高速数学运算处理的需求,讨论LEON微处理器软核方案在开源、配置灵活和运算能力强等方面的优势;分析在FPGA开发平台上固化的LEON核上移植Linux操作系统的实现和调试过程中的特殊点和难点;在该软硬件平台上进行数学运算及导航算法性能测试,为基于LEON开源软核的嵌入式系统的定型、配置和研发提供必要参考.     

AG: A set of Maple Packages for Manipulating Automata and Semigroups

AG is a set of packages for manipulating finite state automata and finite semigroups. This software includes on the one hand the AUTOMAP package which affords the usual operations on automata (union, concatenation, Kleene closure,.) as well as the usual transformations (trimming, minimization,.) and on the other hand the GREEN package which yields the (regular or not) D-class structure of a finite monoid. The AG software has been implemented using the Maple symbolic computation system. ©1997 by John Wiley & Sons, Ltd.     

一种混合高性能计算机代数环境模型

提出一种高性能计算机代数环境HHPCAS,综合现有的多种计算机代数软件,通过添加内核扩展函数、外部调用等方法,结合集群管理软件和并行环境,可以提供高性能的计算机代数计算环境。HHPCAS根据Slot/Ticket模型可以有效管理可用计算资源和作业优先等级,充分发挥多种计算机代数软件的特长,并且提供并行的消息传递机制,将大量复杂的计算平均分配到每个计算节点,解决单台机器内存受限和计算能力有限等问题。通过并行差分代换方法测试表明HHPCAS可以为符号计算和计算机自动推理提供有效的计算平台。     

GiNaC编译器设计中双向循环的归一化处理

文中提出一种判定归一化的处理方法,这种方法把编译器在语法分析过程中遇到的递增和递减循环统一成一种模式处理,而循环的递增和递减交由目标生成模块来判断。通过这种方法,使得编译过程中的各模块的功能能进一步趋于均衡和简化,同时也为代码优化提供更多的优化条件。GiNaC是基于Linux的开放源码符号计算平台,这种方法应用在GiNaC编译器的设计中取得了很好的效果。     

Mathematical Graphical Object Representation1

This paper presents the design and implementation of a software package, which takes advantage of the capability to represent and animate 3D and multimedia objects of the Virtual Reality Modeling Language and the symbolic capability of a Computer Algebra System such as Maple, in order to represent mathematical graphical objects on the Web.     

Experience with the universal intermediate language janus

Janus is a symbolic language intended for use as an intermediate language in the transportation of software. Since its initial design four years ago, it has been used to implement a portable Pascal compiler, in the design of an Algol 68 compiler, and to realize a portable package of mathematical routines. These experiences, together with a critical re-evaluation of the design criteria, have led to some modification of the specifications of Janus and an increased confidence in the viability of the approach. They have also indicated some problems yet to be solved. This paper reviews the significant lessons which we have learned, and quotes some results which support our confidence.     

Repast:基于Agent建模仿真的可扩展平台

建模仿真平台为基于Agent建模理论和方法的研究创造了条件.在研究当前流行的基于Agent建模仿真平台不足的基础之上,介绍了一种新的基于Agent建模仿真平台Repast,详细阐述了该平台的设计目标、框架结构及运行机制等内容,并结合一个实例简要说明了Repast模型的设计与实现过程.该平台移植性和可扩展性强,使用方便,易于学习,方便了应用基于Agent建模仿真方法对复杂适应系统及复杂性的研究及探索,同时也为复杂适应系统的研究提供新的思路.     

Towards a simple and safe Objective Caml compiling framework for the synchronous language SIGNAL

This paper presents a simple and safe compiler, called MinSIGNAL, from a subset of the synchronous dataflow language SIGNAL to C, as well as its existing enhancements. The compiler follows a modular architecture, and can be seen as a sequence of source-to-source transformations applied to an intermediate representation which is named Synchronous Clocked Guarded Actions (S-CGA) and translation to sequential imperative code. Objective Caml (OCaml) is used for the implementation of MinSIGNAL. As a modern functional language, OCaml is adapted to symbolic computation and so, particularly suitable for compiler design and implementation of formal analysis tools. In particular, the safety of its type checking allows to skip some verification that would be mandatory with other languages. Additionally, this work is a basis for the formal verification of the compilation of SIGNAL with a theorem prover such as Coq.     

Clifford and Graßmann Hopf algebras via the BIGEBRA package for Maple

Hopf algebraic structures will replace groups and group representations as the leading paradigm in forthcoming times. K-theory, co-homology, entanglement, statistics, representation categories, quantized or twisted structures as well as more geometric topics of invariant theory, e.g., the Graßmann-Cayley bracket algebra, are all covered by the Hopf algebraic framework. The new branch of experimental mathematics allows one to easily enter these fields through direct calculations using symbolic manipulation and computer algebra system (CAS). We discuss problems which were solved when building the BIGEBRA package for Maple and CLIFFORD to handle tensor products, Graßmann and Clifford algebras, coalgebras and Hopf algebras. Recent results showing the usefulness of CAS for investigating new and involved mathematics provide us with examples. An outlook on further developments is given.