【摘要】：隨著多核處理器越來越成為微處理器發(fā)展的主流,并行編程越來越受到人們的關(guān)注。如何在目前的多核處理器上進(jìn)行簡單高效的并行程序設(shè)計以利用多核所帶來的性能優(yōu)勢成為了研究的熱點。傳統(tǒng)的并行編程語言(如OpenMP、MPI、多線程庫等)都只是用于解決某一些領(lǐng)域的問題,并且多數(shù)并行編程語言編程復(fù)雜,描述層次相對較低,致使并行應(yīng)用的開發(fā)效率低下,不適合于進(jìn)行并行開發(fā)的推廣。為了更好地利用和推廣并行,新型的并行編程模型和并行編程語言相繼出現(xiàn)。本文選擇IBM開發(fā)的X10語言作為研究對象。X10語言是IBM在美國DARPA的HPCS(High Productivity Computing Systems)項目中開發(fā)的一種新型的面向?qū)ο蟮牟⑿芯幊陶Z言。它的主要目的是降低并行編程的難度,提高應(yīng)用開發(fā)的效率,并提供高性能、可移植和健壯性的支持。 本文的主要工作如下: 1、研究X10的語言機(jī)制。將X10語言與主流的并行編程語言(OpenMP、MPI等)、其他HPCS語言和新型的Go語言進(jìn)行了比較分析,指出X10語言存在的部分問題。 2、X10語言的運用。運用X10語言實現(xiàn)跟蹤界面活動網(wǎng)格法YGX程序,對實現(xiàn)的程序進(jìn)行正確性的驗證,并將X10語言實現(xiàn)的YGX程序與OpenMP版本的YGX程序進(jìn)行實現(xiàn)及性能上的比較。 3、對X10語言的優(yōu)化。設(shè)計并實現(xiàn)基于程序特性的循環(huán)展開因子確定算法,實現(xiàn)了循環(huán)展開的循環(huán)優(yōu)化。實驗表明:經(jīng)過優(yōu)化后的X10語言的YGX程序性能提高大約10%。 4、針對X10語言的并行遞歸程序,在并行度較高時,X10派生的activity過多致使程序的并行性得不到很好實現(xiàn)的問題,通過限制activity的派生來降低activity的派生開銷對程序性能的影響,并通過計算斐波那契數(shù)的程序進(jìn)行了模擬。實驗表明:限制activity的派生數(shù)目確實能夠提高程序性能。
【圖文】：

X10 語言引入了 Place 的概念。一個共享多線程的計算將局限于一個 Place中，且線程由類輕量級線程 activity 取代。對于分布存儲全局并行，X10 語言引入了分部 distribution。全局并行需要多個 Place，它們之間全局共享一定的數(shù)據(jù)，，同時每個 Place 擁有自己的私有數(shù)據(jù)，Place 之間的并行通過異步操作來實現(xiàn)。如圖 2.8 所示為 X10 語言的編譯器工具鏈[8,20]。X10 語言的編譯器前端是一個源到源的代碼轉(zhuǎn)換器。編譯器后端支持兩種不同的形式：Native Back End 和 JavaBack End。編譯后生成 C++代碼或.cu 代碼的編譯后端，則稱為 Native Back End；編譯后生成 JAVA 代碼的編譯后端，則稱為 Java Back End。X10 語言開發(fā)的應(yīng)用與 X10 語言提供的類庫經(jīng)過編譯器前端后生成 X10 語言的抽象語法樹；生成的抽象語法樹經(jīng)過不同的編譯器后端后生成不同的目標(biāo)代碼；經(jīng)過編譯后端生成的目標(biāo)代碼在各自對應(yīng)的平臺上進(jìn)行編譯執(zhí)行；自此 X10 應(yīng)用執(zhí)行完畢。X10 除了支持純 X10 代碼編寫的應(yīng)用外，它還能夠支持在 X10 程序中調(diào)用外部代碼塊(如：C++代碼、JAVA 代碼等)。當(dāng)需要調(diào)用外部的非 X10 代碼或調(diào)用其他語言的指定庫時，可以在 X10 程序中通過使用@Native(lang,code)來導(dǎo)入外部代碼，其中 lang 指明外部代碼的語言(如：C++，JAVA)，code 即為代碼塊。

國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院工學(xué)碩士學(xué)位論文的網(wǎng)格形狀原則上是任意多邊形，但多數(shù)是用兩簇折線將網(wǎng)格。密度ρ，內(nèi)能e，壓力p離散化后的值取在網(wǎng)格取在網(wǎng)格角點上。在計算區(qū)域內(nèi)部采用一組近似橢圓型因而有一種連續(xù)重分網(wǎng)格的能力，是求解二維流體力學(xué)和活的方法[33]。算算法
【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TP332

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 李文龍,劉利,湯志忠;軟件流水中的循環(huán)展開優(yōu)化[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2004年11期

2 袁國興 ,段慶生 ,張玉華 ,楊淑霞 ,王寶興;跟蹤界面活動網(wǎng)格法[J];爆炸與沖擊;1982年03期

3 陳軍,袁國興,李曉梅;跟蹤界面活動網(wǎng)格法并行程序的性能分析[J];數(shù)值計算與計算機(jī)應(yīng)用;2002年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

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本文編號：2652559