面向MPP Fortran的程序自动并行化

ＭＰＰ Ｆｏｒｔｒａｎ是Ｃｒａｙ公司为分布存储、全局编址的Ｃｒａｙ Ｔ３Ｄ ＭＰＰ系统推出的一种数据并行语言。本文首先介绍了ＭＰＰ Ｆｏｒｔｒａｎ的主要特点，然后以该语言为例，对面向ＭＰＰ系统程序自动并行化的基本内容以及关键技术进行了分析和探讨。     

自动并行化系统AFP的设计与实现

有效的自动并行化系统帮助用户充分利用并行计算机的硬件资源,文中介绍了我所研制的自动并行化系统ＡＦＰ,其特色及所解决的关键技术,使用结果表明,ＡＦＰ一个高效实用型的自动并行化系统。     

可扩展的自动并行化编译系统

介绍一种可扩展的自动并行化编译系统Agassiz,研究其架构设计及关键特性。该系统可以把串行程序转换为并行程序,并为编译优化技术的研究提供良好的平台,通过面向对象的设计和实现,能有效集成各种并行优化技术。实验结果表明,该系统具有良好的可扩展性。     

程序自动并行化工具FAK

该文介绍了大规模并行处理系统程序自动并行化工具ＦＡＸ（Ｆｏｒｔｒａｎ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｘｌａｔｏｒ）的系统概况。重点阐述了ＦＡＸ中所采用的先进技术。测试结果表明,ＦＡＸ已具备一定的可用性及有效性,作为面向分布主存并行机系统的程序自动并行化工具,基本达到了设计目标。     

提高网络性能的协议并行化途径

高速通信网络技术的发展，端系统的报文处理和发送成为 性能瓶颈，中高层难以充分利用下带宽，，协议数据并行和功能并行是端系统处理能力的重要途径。本文对协议并行民和可能的协议并行模式进行了深入的研究，探讨了有效的协议并行技术，并对并行化性能及可行的应用领域作出具体。     

面向CAD的程序自动并行化工具APFC

针对并行处理的热点问题,本文分析了面向ＣＦＤ的程序自动并行化工具ＡＰＦＣ。ＡＰＦＣ实现了数组共享变量的识别和相关性分析,能够自动搜索贴内同步和通信点,并自动生成并行划分后的节点源程序。经ＡＰＦＣ处理的程序有很好的可移植性和较高的并行效率。     

负载平衡技术在油藏数值模拟模型并行化中的应用

对胜利油区广泛采用的多层二维二相油藏模拟模型开展了并行化研究，提出并采用按层粗粒度并行方法实现软件的并行化。在此基础上，为解决各处理器负载不平衡的缺陷，结合软件的特点设计了多种负载平衡方案进行对比研究，优化后的负载平衡方案有效地提高了软件的并行效率，半进行了多种实用性影响因素分析。     

DSMC并行仿真的数据迁移动态负载平衡技术

针对DSMC并行仿真中的负载变化特点,提出了DSMC并行仿真数据迁移的动态负载平衡技术。测试结果证明该技术能有效提高DSMC并行仿真的计算效率。     

自动并行化中不规则循环的通信代码生成

不规则计算在大规模并行应用中广泛存在。在面向分布存储结构的自动并行化过程中,较难在编译时为不规则循环生成并行代码。并行代码中的通信代码对程序运行结果的正确性以及加速效果有着严重的影响。通过分析程序的数组重分布图,使用部分冗余的通信方式来维持不规则数组访问的生产者消费者关系,可以在编译时为一类常见的不规则循环自动生成有效的通信代码。该方法使用计算分解和数组引用的访问表达式求解不规则数组在各处理器的本地定义集作为通信的数据集,分析针对此类不规则循环划分的通信策略,继而生成相应的通信代码。实验测试的结果取得了预期的加速效果,验证了方法的有效性。     

Internet网络数据的自动下载

引言 随着Internet的普及,越来越多的信息可以从网上获得。人们获取数据的方法也不再限于书本、文件。而单纯从网上取得数据文本的情况并不多见,很多数据是镶嵌在网页中。如何从网页中找到所需数据并存储到数据库中?这个需求逐渐变得重要。本文正是针对这个问题给出了一种解决方法。整个方法的实现是通过前台VB可执行程序与后台SQL Server     

面向CFD的程序自动并行化工具APFC

针对并行处理的热点问题,本文介绍了面向CFD的程序自动并行化工具APFC。APFC实现了数组共享变量的识别和相关性分析,能够自动搜索帧内同步和通信点,并自动生成并行划分后的节点源程序。经APFC处理的程序有很好的可移植性和较高的并行效率。     

海量数据离散化算法的并行设计与实现

连续属性的离散化是机器学习和数据挖掘的重要预处理步骤,如何高效处理海量数据连续属性离散化已成为急需要解决的问题。近年来兴起的Hadoop技术能够有效处理基于海量数据的应用。为此,设计和实现一种基于MapReduce编程模型的连续属性离散化并行算法,并给出算法设计的方法和策略。在保证离散效果的情况下,使用不同大小数据集在不同节点的集群环境下的实验结果表明,所设计的并行离散化算法具有较高的执行效率和较好的可扩展性,适合用于海量数据的快速离散化处理。     

流场类问题并行化中数组共享变量的自动搜索

本文的目的是解决流场类问题的自动并行化．首先将流场数据均匀划分，并以SPMD模式对流场计算串行程序进行并行化；引入数组共享变量，着重讨论一种新方法──用递归函数实现数组共享变量的自动搜索．用本文方法的并行化工具已初步实现．     

自动并行化中不规则循环的代码生成

许多大规模计算程序包含了不规则循环,但在面向分布存储的自动并行化中,以往的研究难以在编译时为不规则循环生成并行代码。针对一类常见的不规则循环提出了一种代码生成方法, 该方法 能在编译时将串行代码转换成等价的并行计算和通信代码,通过计算分解和数组引用的访问表达式来求解不规则循环在各处理器的本地定义集,并通过部分冗余的通信来满足不规则数组引用的生产者-消费者关系。实验结果表明,该方法是有效的,并对测试用例取得了预期的加速比。     

程序自动并行化工具FAX

该文介绍了大规模并行处理系统程序自动并行化工具FAX（FortranAutomatedXlator）的系统概况。重点阐述了FAX中所采用的先进技术。测试结果表明,FAX已具备一定的可用性及有效性,作为面向分布主存并行机系统的程序自动并行化工具,基本达到了设计目标。     

并行化技术与工具

程序并行化工具由它能有效地解决了多种并行机结构间的代码可移植性和大大地减轻用户使用并行机的困难，已成为当今并行处理领域的一个热门研究课题。相信随着对并行机系统越来越广泛的使用。它还将会得到不断的发展和完善。本文着重介绍了并行化关键技术和工具系统的研究历史与现状，并就这一研究课题今后的发展趋势提出一些看法。     

面向OpenMP自动并行化的代价模型

现有的OpenMP代价模型较为简单,既没有充分考虑OpenMP程序的执行细节,也无法适应不同的循环并行执行方式.针对上述问题,对最先进的产品级优化编译器Open64中已有的代价模型进行扩展,以单个并行候选循环为对象,建立一种用于OpenMP自动并行收益分析的代价模型.该模型在改进了Open64原有DOALL并行代价模型的基础上,又增加了DOACROSS流水并行代价模型和DSWP并行代价模型.实验结果表明,建立的代价模型能够较好地评估循环并行执行开销的趋势,为OpenMP自动并行化中的收益分析提供了有效的支持.     

程序自动并行化系统中IR的面向对象设计

从构造一个高性能的程序自动并行化系统的需求出发,介绍了程序自动并行化系统ＡＧＡＳＳＩＺ中ＩＲ（ＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）的设计原则与设计方法,阐明了此种ＩＲ的设计给整个程序自动并行化系统的设计所带来的便利。     

面向CFD的交互式并行化系统Paractive

该文介绍了面向计算流体力学(CFD)的交互式并行化系统Paractive以及Paractive系统实现时所采用的关键技术。该文根据CFD程序及其并行化的特点提出了CFD程序并行化的区域计算模型以及区域相关的概念。区域计算模型将CFD程序看成区域操作的有序组合,区域相关则以区域操作为基本单位,区域操作本身所具有的对大块数据进行整体操作的特点,使得区域计算模型和区域相关非常适合开发CFD程序中蕴含的数据并行性。另外,该文还介绍了基于程序对象树的增量分析技术以及CFD程序并行化的静态性能预测技术,并在最后给出了使用Paractive并行化CFD实际算例的测试数据。     

直接模拟Monte Carlo方法并行化研究

传统的直接模拟Monte Carlo(DSMC)方法大部分应用于稀薄气体的数值模拟计算,在较高密度和较大尺度模拟的情况下该方法需要的大计算量限制了其向更广泛领域发展.结合高性能计算发展带来的契机,提出利用并行化作为提升DSMC方法计算效率的手段,以推动更多对DSMC的研究,使其使用范围得到发展.对DSMC方法进行并行化分析,发现其属于不易并行的方法.同时根据分析结果提出了全局网格并行化解决方案,通过数值验证了该并行策略对于DSMC方法在计算效率上确实有显著的提升.