【摘要】： 隨著各行業(yè)對(duì)計(jì)算能力及計(jì)算速度要求的增加,并行計(jì)算成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)科學(xué)中一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。并行程序開(kāi)發(fā)過(guò)程本身固有的復(fù)雜性、可靠性、可移植性等問(wèn)題制約著并行程序的使用與推廣,如何開(kāi)發(fā)高性能、可移植的并行程序,降低并行程序的開(kāi)發(fā)難度,提高并行程序的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)效率成為并行計(jì)算領(lǐng)域一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題,本文提出了基于并行結(jié)構(gòu)骨架的并行程序設(shè)計(jì)模型,并以該模型為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于并行結(jié)構(gòu)骨架的程序設(shè)計(jì)環(huán)境。 本文對(duì)國(guó)內(nèi)外在簡(jiǎn)化并行程序的開(kāi)發(fā)過(guò)程方面所做的研究與探索進(jìn)行了總結(jié)與分析,就基于設(shè)計(jì)模型的程序設(shè)計(jì)、并行結(jié)構(gòu)骨架、算法骨架理論分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)與適用范圍,在此基礎(chǔ)上引出了本文進(jìn)行并行程序設(shè)計(jì)支撐平臺(tái)的理論基礎(chǔ),就擴(kuò)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(jìn)行了進(jìn)一步分析。本文通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)并行程序設(shè)計(jì)方法進(jìn)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(jì)模型。詳細(xì)描述了該模型并對(duì)模型的效果進(jìn)行了評(píng)估與分析,同時(shí)說(shuō)明了基于并行結(jié)構(gòu)骨架的并行程序代碼生成過(guò)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(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)境的設(shè)計(jì)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(jì)、系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)以及用戶(hù)界面的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)闡述。基于并行結(jié)構(gòu)骨架的并行程序設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)境的設(shè)計(jì)充分利用了并行結(jié)構(gòu)骨架的可擴(kuò)展性好、靈活性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),為用戶(hù)提供一個(gè)方便實(shí)用的并行程序開(kāi)發(fā)平臺(tái)。 本文以設(shè)計(jì)方案為基礎(chǔ)借助Eclipse IDE實(shí)現(xiàn)了基于并行結(jié)構(gòu)骨架的并行程序集成開(kāi)發(fā)環(huán)境EasierParallel。該系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性,為在該平臺(tái)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)提供了保障。從真正意義上簡(jiǎn)化并行程序設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)過(guò)程,提高并行程序的開(kāi)發(fā)效率。
【圖文】：

行結(jié)構(gòu)骨架的并行程序設(shè)計(jì)模型是一種結(jié)構(gòu)化并行程序設(shè)的引入使得用戶(hù)不必關(guān)注數(shù)據(jù)通訊、同步等底層的并行實(shí)現(xiàn)次考慮程序并行化問(wèn)題，充分利用并行算法的設(shè)計(jì)規(guī)律，使適用于一類(lèi)問(wèn)題。同時(shí)設(shè)計(jì)合理科學(xué)的并行結(jié)構(gòu)骨架可幫助鎖及非確定性問(wèn)題。行結(jié)構(gòu)骨架的并行程序設(shè)計(jì)模型歸根結(jié)底屬于軟件重用技的復(fù)雜性與并行計(jì)算環(huán)境體系結(jié)構(gòu)的緊耦合性，簡(jiǎn)單的并行全適用于解決不同的并行問(wèn)題，只有更高抽象層的設(shè)計(jì)模式層次上的重用才具有實(shí)際的價(jià)值。以此為出發(fā)點(diǎn)，基于并行設(shè)計(jì)模型旨在實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)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(jì)包含以下幾個(gè)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(dòng)架；(5)并行結(jié)構(gòu)骨架具體實(shí)例化。

EasierParallel 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境針對(duì)并行程序設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)這一特定應(yīng)用領(lǐng)域，系在設(shè)計(jì)過(guò)程中需充分考慮到并行程序設(shè)計(jì)本身的特點(diǎn)與程序設(shè)計(jì)流程EasierParallel 平臺(tái)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)流正體現(xiàn)了在該平臺(tái)上進(jìn)行并行程序設(shè)計(jì)的開(kāi)過(guò)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類(lèi)號(hào)】：TP338.6

【引證文獻(xiàn)】

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(jì)的可視化建模語(yǔ)言體系及支撐系統(tǒng)研究[D];天津大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2689481