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。     

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.     

多核环境下潮汐分析辅助软件并行绘制技术研究

为方便科研人员使用Baytap-G潮汐分析软件,基于C#.NET程序设计语言设计了一套潮汐分析辅助软件,实现了Baytap-G软件的封装,完成了输入数据格式的自动转换、输出数据的自动提取,以及水位、振幅、相位数据的可视化展示;在介绍C#.NET语言中任务(TASK)并行编程模型的基础上,详细讨论了绘制振幅、相位图任务分解、并行化程序设计考虑及其实现;实验结果表明,合理设计并行程序可以充分利用多核计算机的计算资源,提升程序运行效率,但是过多的任务数、不均匀的工作负载通常会影响并行程序的效率。     

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。     

一种基于并行对象的可视化描述

一、前言随着并行计算机应用的深入,人们对并行程序的开发需求不断增加。相对于串行程序而言,并行程序必须考虑同步、互斥、通信等问题,使得并行程序设计难度较大,要求科技研究人员具备编写高效的并行程序的能力,影响了并行机的应用水平。将并行机制引入面向对象语言构成并行面向对象语言已成为当前面向对象技术的一个重要研究方向。利用面向对象的特点来有效实现并行任务的划分、数据的分配、并行进程间的通信和同步,可以降低并行程序设计难度。我们设计的适用于MPP机或集群系统的并行C~++语言(SPC~++),是一个面向对象的并行程序设计语言,充分体现了C~++语言面向对象的程序设计思想和特点,将对象机制和并行机制有机结合起来,大大降低并行程序设计难度。SPC~++利用了C~++语言的对象封装性、函数重载、操作符重载等功能对对象消息传递模型进行抽象,简化消息函数的使用。     

并行面向对象可视化程序设计环境的设计与实现

将可视化和面向对象技术引入并行程序设计将大大提高并行程序的开发效率，文章介绍了基于并行C＋＋的并行面向对象可视化开发环境的设计思想和组成结构。     

可视化并行程序设计平台的研究与实现

从改善用户并行程序设计环境出发,研制了一个基于网络的可视化并行程序设计平台。该平台用一个图形表示一个并行程序,图形中的结点表示任务,弧表示任务间的数据依赖关系。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,因而大大地方便了用户进行并行程序设计。     

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。     

计算机支持的并行与协同可视化系统

描述了一个并行与协同可视化系统模型,系统包含了５个层次,具有与硬件无关的优点和良好的可移植性,系统使用一个基于Ｃａｃｈｅ相关性的分布式共享体数据缓冲区（ＤＳＶＢ）来管理分布存储的大规模体数据,并提供对体数据的统一存取接口;使用分布可视化应用程序接口来提供对用户透明的并行可视化应用程序设计,系统还设计了一个人－人交互界面来支持协同工作。     

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。     

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.     

基于机群系统的C＋＋语言并行化实现

在计算机机群系统环境下，将面向对象程序设计技术与并行技术相结合能够有效地降低并行程序设计的难度，提高并行程序的可维护性、可移植性和可重用性．本文探讨了机群系统下的Ｃ＋＋语言并行化实现的几种方法，分别介绍了基于消息传递的ＭＰＣ＋＋、基于共享对象的ＳＯＣ＋＋和基于对象级并行的ＣＣＰＰ语言模型、编程接口及其实现，并给出了几种语言系统评测的结果及分析．     

一种优化MPI程序性能的改进方法

在分布式存储系统上,MPI已被证实是理想的并行程序设计模型。MPI是基于消息传递的并行编程模型,进程间的通信是通过调用库函数来实现的,因此MPI并行程序中,通信部分代码的效率对该并行程序的性能有直接的影响。通过用集群通信函数替代点对点通信函数以及通过派生数据类型和建立新通信域这两种方式,两次改进DNS的MPI并行程序实现,并通过实验给出一个优化MPI并行程序的一般思路与方法。     

一种跨平台的并行编程框架设计与实现

并行程序设计的复杂性及并行计算平台的多样性导致程序可移植性较差。为此,设计并实现一种跨平台、分层次的并行编程框架OpenCH。该框架通过两层并行函数库和层次化的API设计,对上层应用程序隐藏并行化细节,为基于不同计算平台的库函数设计了统一的函数接口,使底层平台的变化对上层应用程序透明。根据底层函数库的开发,给出一种填充式的编程方法和任务调度系统。将OpenCH应用于遥感影像分类,实验结果证明,基于该框架开发的并行程序可运行于多种并行计算平台,并具有较高的并行加速比,编程框架本身造成的时间开销低于15%。     

基于BSP的并行程序设计

BSP模型是独立于并行体系结构,既可作为并行计算模型又可作为并行程序设计模型。利用该模型进行并行程序设计简单、而且可移植性强,可在多种并行系统上实现。     

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BSP的并行程序设计

BSP模型是独立于并行体系结构,即可作为并行计算模型又可作为并行程序设计模型。利用该模型进行并行程序设计简单、方便,而且可移植性强,可在多种并行系统上实现。     

基于CMP系统的并行编程模式研究

研究基于CMP（Chip Multiple Processors,片上多处理器）系统的并行编程模式旨在建立开发CMP系统上并行程序的整套方法。首先简要介绍了多核并行计算,然后通过对CMP系统上并行计算问题的综合归纳,提出了基于CMP系统的并行编程模式的概念模型,这个概念模型包含并行体系结构、并行算法设计模型、开发环境、并行程序实现模型四个核心要素;其次,对各并行编程模式各要素及其子概念的内涵进行了阐释;最后以实例对并行编程模式进行说明,初步验证了这套编程模式的合理性。     

面向非结构网格应用并行程序的编程工具

面向高性能数值模拟,分析了基于并行应用编程框架快速研发并行数值模拟软件存在的挑战。在此基础上,以JAUMIN(J adaptive unstructured mesh application infrastructure)框架的应用为例,设计并实现了一种面向非结构网格数值模拟应用并行程序的图形化编程工具。该编程工具采用基于结构化流程图的图形化编程方式,屏蔽JAUMIN框架的编程接口,帮助用户在不学习编程框架的基础上快速开发基于编程框架的并行应用程序。实际应用表明,该工具可以显著提升并行应用软件的研发效率,降低用户编写并行数值模拟程序的难度。由于编程工具生成的代码规范统一,系统的维护效率也得以大幅度提高。