【摘要】： 隨著各行業(yè)對計算能力及計算速度要求的增加,并行計算成為當(dāng)今計算機科學(xué)中一個重要的研究領(lǐng)域。并行程序開發(fā)過程本身固有的復(fù)雜性、可靠性、可移植性等問題制約著并行程序的使用與推廣,如何開發(fā)高性能、可移植的并行程序,降低并行程序的開發(fā)難度,提高并行程序的設(shè)計開發(fā)效率成為并行計算領(lǐng)域一個關(guān)鍵性問題。為解決上述問題,本文提出了基于并行結(jié)構(gòu)骨架的并行程序設(shè)計模型,并以該模型為基礎(chǔ)設(shè)計并實現(xiàn)了基于并行結(jié)構(gòu)骨架的程序設(shè)計環(huán)境。 本文對國內(nèi)外在簡化并行程序的開發(fā)過程方面所做的研究與探索進行了總結(jié)與分析,就基于設(shè)計模型的程序設(shè)計、并行結(jié)構(gòu)骨架、算法骨架理論分析了各自的優(yōu)缺點與適用范圍,在此基礎(chǔ)上引出了本文進行并行程序設(shè)計支撐平臺的理論基礎(chǔ),就擴展性最好的并行結(jié)構(gòu)骨架理論以及并行結(jié)構(gòu)骨架模型進行了進一步分析。本文通過對傳統(tǒng)并行程序設(shè)計方法進行分析,結(jié)合并行結(jié)構(gòu)骨架理論提出了基于并行結(jié)構(gòu)骨架的并行程序設(shè)計模型。詳細描述了該模型并對模型的效果進行了評估與分析,同時說明了基于并行結(jié)構(gòu)骨架的并行程序代碼生成過程。在該模型的基礎(chǔ)上,本文提出基于并行結(jié)構(gòu)骨架的并行程序設(shè)計開發(fā)環(huán)境的設(shè)計方案,就系統(tǒng)功能、體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程、系統(tǒng)關(guān)鍵組件的設(shè)計、系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)設(shè)計以及用戶界面的設(shè)計進行了詳細闡述�；诓⑿薪Y(jié)構(gòu)骨架的并行程序設(shè)計開發(fā)環(huán)境的設(shè)計充分利用了并行結(jié)構(gòu)骨架的可擴展性好、靈活性強等優(yōu)勢,為用戶提供一個方便實用的并行程序開發(fā)平臺。 本文以設(shè)計方案為基礎(chǔ)借助Eclipse IDE實現(xiàn)了基于并行結(jié)構(gòu)骨架的并行程序集成開發(fā)環(huán)境EasierParallel。該系統(tǒng)具有良好的可擴展性,為在該平臺上進行二次開發(fā)提供了保障。從真正意義上簡化并行程序設(shè)計的開發(fā)過程,提高并行程序的開發(fā)效率。
【圖文】：

行結(jié)構(gòu)骨架的并行程序設(shè)計模型是一種結(jié)構(gòu)化并行程序設(shè)的引入使得用戶不必關(guān)注數(shù)據(jù)通訊、同步等底層的并行實現(xiàn)次考慮程序并行化問題，充分利用并行算法的設(shè)計規(guī)律，使適用于一類問題。同時設(shè)計合理科學(xué)的并行結(jié)構(gòu)骨架可幫助鎖及非確定性問題。行結(jié)構(gòu)骨架的并行程序設(shè)計模型歸根結(jié)底屬于軟件重用技的復(fù)雜性與并行計算環(huán)境體系結(jié)構(gòu)的緊耦合性，簡單的并行全適用于解決不同的并行問題，只有更高抽象層的設(shè)計模式層次上的重用才具有實際的價值。以此為出發(fā)點，基于并行設(shè)計模型旨在實現(xiàn)設(shè)計模式層面的軟件復(fù)用。行結(jié)構(gòu)骨架的并行程序設(shè)計包含以下幾個階段：(1)理解與分與建立并行化策略；(3)并行結(jié)構(gòu)骨架的合理選擇；(4)自動架；(5)并行結(jié)構(gòu)骨架具體實例化。

EasierParallel 集成開發(fā)環(huán)境針對并行程序設(shè)計開發(fā)這一特定應(yīng)用領(lǐng)域，系在設(shè)計過程中需充分考慮到并行程序設(shè)計本身的特點與程序設(shè)計流程EasierParallel 平臺的系統(tǒng)數(shù)據(jù)流正體現(xiàn)了在該平臺上進行并行程序設(shè)計的開過程，，系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖如下圖所示：
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TP338.6

【引證文獻】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 徐禎;面向并行程序設(shè)計的可視化建模語言體系及支撐系統(tǒng)研究[D];天津大學(xué);2010年

本文編號：2689481