检索结果-内蒙古大学图书馆

2013全国高性能计算学术年会

作者：严坤冉隆华王晓莉齐晶陈晓永刘荆数学工程与先进计算国家重点实验室北京市交通运行监测调度中心

当前的P级及未来的E级超级计算机系统不仅具备共享存储和分布式存储体系结构的特点,而且还引入了多层异构、多级存储层次等重要特征,传统并行体系结构下的编程模型不能很好的匹配这种体系结构的特点.因此,提出了一种分层分区全局地址空... 详细信息

当前的P级及未来的E级超级计算机系统不仅具备共享存储和分布式存储体系结构的特点,而且还引入了多层异构、多级存储层次等重要特征,传统并行体系结构下的编程模型不能很好的匹配这种体系结构的特点.因此,提出了一种分层分区全局地址空间的并行程序设计模型,该模型能够很好的覆盖多层次的异构多(众)核等主流并行计算机体系结构,使得用户程序开发后不用修改即可在多种硬件架构上运行,提高了程序的通用性,最后给出了实现该模型的并行语言的示例代码.

关键词： E级计算机系统并行程序设计模型体系结构分层分区全局地址空间

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并行程序设计语言中局部性机制的研究

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计算机科学 2020年第1期47卷 7-16页

作者：袁良张云泉白雪瑞张广婷中国科学院计算机体系结构国家重点实验室北京100190 中国科学院前沿科学与教育局重点实验室处北京100864

大规模并行应用程序的性能优化和并行化的关键瓶颈之一在于多核CPU中越来越深和越来越复杂的存储层次。文中系统地分析和总结了当前主要多核CPU和并行程序设计语言中的局部性设计方法,提出了两种局部性,即横向局部性和纵向局部性,从这... 详细信息

大规模并行应用程序的性能优化和并行化的关键瓶颈之一在于多核CPU中越来越深和越来越复杂的存储层次。文中系统地分析和总结了当前主要多核CPU和并行程序设计语言中的局部性设计方法,提出了两种局部性,即横向局部性和纵向局部性,从这两种局部性的视角深入分析了当前的主要并行程序设计语言的局部性设计机制,进一步总结对比了其优缺点,并指出了新一代并行程序设计语言应具有的特点,重点提出了新语言应同时综合考虑两种局部性支持的设计机制的研究观点。

关键词：并行程序设计语言并行程序设计模型局部性并行性多核

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数据流Java并行程序设计模型的设计、实现及运行时优化

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软件学报 2008年第9期19卷 2181-2190页

作者：刘弢范彬吴承勇张兆庆中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室

提出了一种具有数据流特征的Java并行程序设计模型,并针对该模型提出了一种基于运行时信息反馈的自适应优化算法,使得运行时系统可以利用数据流程序所暴露出的数据并行性,加速程序的运行.此外,在该模型中加入了数据流多态的概念,扩展了... 详细信息

提出了一种具有数据流特征的Java并行程序设计模型,并针对该模型提出了一种基于运行时信息反馈的自适应优化算法,使得运行时系统可以利用数据流程序所暴露出的数据并行性,加速程序的运行.此外,在该模型中加入了数据流多态的概念,扩展了该模型的面向对象特性.在一个实际的开放源码Java虚拟机中实现了上述程序设计模型及优化方法.在实际多核多线程机器上的实验结果表明,所提出的程序设计模型及优化能够充分利用硬件的并行处理能力,显著地提高了程序的性能.

关键词：数据流并行程序设计模型可管理运行时环境运行时优化

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并行程序设计模型若干问题研究

并行程序设计模型若干问题研究

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作者：姚震中国科学技术大学

学位级别：博士

长期以来，并行计算机的计算能力持续遵循Moore定律快速增长，新的体系结构不断出现，但并行计算却一直未能真正成为计算的主流。人们逐渐认识到仅仅设计和建造并行硬件是不够的，并行计算的真正挑战在于支持并行程序设计的软件。现有... 详细信息

长期以来，并行计算机的计算能力持续遵循Moore定律快速增长，新的体系结构不断出现，但并行计算却一直未能真正成为计算的主流。人们逐渐认识到仅仅设计和建造并行硬件是不够的，并行计算的真正挑战在于支持并行程序设计的软件。现有并行程序设计系统普遍存在抽象层次较低、程序开发困难的问题。并行程序与相应并行算法描述相比往往要复杂得多，导致并行程序的可读性和可扩展性较差。同时，并行体系结构的多样性也造成了并行程序设计模型和软件系统的多样性，限制了并行应用程序的通用性和灵活性。因此，如何提高并行程序设计模型和相应并行程序设计系统的抽象层次，支持通用并行数据结构和算法的开发，并最终提高并行程序开发的效率，成为并行计算中需要解决的关键问题。本文针对上述问题开展了以下研究工作：（1）消息传递并行程序设计模型研究针对现有消息传递系统抽象层次过低的问题，提出新的泛型面向对象消息传递接口——GOOMPI，创建了完整的数据划分、序列化和传输框架，有效地解决了任意用户自定义、复杂、动态数据结构和抽象数据类型的消息传递问题;设计和实现了基于策略的多功能通信端口，提供流式接口和消息类型检查机制，支持基于消息传递的并行算法到相应并行程序的快速和直观地映射;利用GOOMPI实现了若干典型的基于消息传递的并行算法，并与相应的MPI实现进行了对比。（2）共享存储并行程序设计模型研究针对现有多线程程序设计系统的不足之处，提出新的并行多线程接口——PMT，在不依赖于语言扩展和专用编译器的前提下，实现直接面向多线程并行程序设计的支持，包括并行任务的管理和线程池机制、各种并行执行区域、并行循环的静态和动态调度、各种支持并行访问的共享数据结构等;利用PMT对C++标准模板库中的若干数据结构和算法进行了并行化。（3）锁无关的投机并行多线程研究讨论了未来的多核体系结构上基于事务性执行的投机并行多线程技术——SPT／TX。由于目前尚没有支持投机并行多线程的硬件产品，因此提出基于软件的SPT／TX功能性模拟算法和正确性验证算法，并在此基础上，提出利用二进制代码动态插桩技术，设计并实现了基于软件的SPT／TX功能性模拟器和正确性验证器，有效支持了对SPT／TX技术的进一步研究。（4）统一架构并行程序设计模型研究

关键词：并行计算并行程序设计模型消息传递模型共享存储模型统一架构并行程序设计模型事务性内存投机并行多线程面向对象程序设计泛型程序设计面向方面程序设计

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基于反射机制的数据流Java多态性实现及研究

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制造业自动化 2010年第11期32卷 71-72,135页

作者：曹大有郧阳师范高等专科学校计算机科学系丹江口442700

数据流Java模型是一种并行程序设计模型,它也具有面向对象程序多态的概念,反射是指一个系统表述和改变自身行为的能力,反射机制允许程序运行时动态地加载一个类,生成该对象的实例和调用该实例的方法.文中根据反射机制提出了一种实现数据... 详细信息

数据流Java模型是一种并行程序设计模型,它也具有面向对象程序多态的概念,反射是指一个系统表述和改变自身行为的能力,反射机制允许程序运行时动态地加载一个类,生成该对象的实例和调用该实例的方法.文中根据反射机制提出了一种实现数据流Java多态性的方法,使数据流Java程序运行时,系统可以根据程序的运行时特征和体系结构的不同特点做出适应性的优化.

关键词：数据流Java 并行程序设计模型反射多核

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分层并行计算模型

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中国科学技术大学学报 2008年第7期38卷 841-847页

作者：陈国良苗乾坤孙广中徐云郑启龙中国科学技术大学计算机科学与技术系

传统单一的并行计算模型变得越来越复杂,对并行计算各阶段针对性不强、指导能力差的特点,为此提出了对并行计算模型分层研究的思想,依此把并行计算模型分为并行算法设计模型、并行程序设计模型、并行程序执行模型三个层次,分别给出了各... 详细信息

传统单一的并行计算模型变得越来越复杂,对并行计算各阶段针对性不强、指导能力差的特点,为此提出了对并行计算模型分层研究的思想,依此把并行计算模型分为并行算法设计模型、并行程序设计模型、并行程序执行模型三个层次,分别给出了各个模型的特点及研究内容.理论分析结果表明,通过分层,每个阶段的模型分工明确,目标单一,指导性强.

关键词：分层并行计算模型并行算法设计模型并行程序设计模型并行程序执行模型

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一种CMP结构上的事务存储编程模型设计

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计算机仿真 2007年第6期24卷 81-85页

作者：陈嘉安虹刘圆王莉中国科学技术大学计算机科学技术系中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室北京100080

多核结构上采用由用户显式制导的并行程序设计模型,使用锁和同步变量来实现同步。事务存储模型能够解决由锁机制带来的一系列问题,提高程序的并发性。介绍了在文中提出的一种基于事务存储模型的多核结构(Transactional-Memory based Chi... 详细信息

多核结构上采用由用户显式制导的并行程序设计模型,使用锁和同步变量来实现同步。事务存储模型能够解决由锁机制带来的一系列问题,提高程序的并发性。介绍了在文中提出的一种基于事务存储模型的多核结构(Transactional-Memory based Chip Multiple-Superscaler,TMCMS)上的并行编程模型,以及针对循环程序的执行模型;以FFT程序为例具体介绍了循环结构的并行化方法和编译转换过程。在初步的实验中,将处理单元从1增加到16个时,在所设计的编程模型的支持下,IPC(Instruction PerCycle)有接近线性的增长,说明该并行编程模型能够充分发掘程序中潜在的细粒度线程级并行性,同时保持并行程序设计的简单性。

关键词：多核芯片结构并行程序设计模型事务存储

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一种基于事务存储模型的多核结构上编程模型设计和实现

一种基于事务存储模型的多核结构上编程模型设计和实现

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作者：陈嘉中国科学技术大学

学位级别：硕士

多核芯片结构需要解决的最具挑战性的问题之一是设计能够充分发挥这种结构优势的并行程序设计模型。在多核结构上采用由用户显式制导的并行程序设计模型，使用锁和同步变量来实现同步的方法存在很大的局限性。事务存储模型提供了一种在... 详细信息

多核芯片结构需要解决的最具挑战性的问题之一是设计能够充分发挥这种结构优势的并行程序设计模型。在多核结构上采用由用户显式制导的并行程序设计模型，使用锁和同步变量来实现同步的方法存在很大的局限性。事务存储模型提供了一种在多核结构上程序并行执行和同步的方法，能够解决由锁机制带来的一系列问题，提高程序的并发性。\n TMCMS(Transactional-MemorybasedChipMultiple-Superscaler)是我们提出的一种基于事务存储模型的多核结构，它利用软/硬件协作的方式支持对串行程序中常用语言结构的自动并行化并提供对多线程编程模型的支持，对程序员提供了更为方便的编程模型。\n 本文主要的研究内容和成果包括下面几个方面：(1)分析了现有并行系统由于存储一致性和锁机制设计带来的系统实现和编程上的困难，对比性地说明了事务存储模型的优点。详细分析和对比了现有的事务存储系统在解决硬件限制的方面所作的工作，提出利用多层次抽象和软/硬件结合的方法才是提供更高抽象级编程模型的可行途径。(2)设计和实现了TMCMS上针对循环、子程序调用和多线程结构的编程模型，编译器通过将程序转化为符合事务执行模型的形式实现了对程序的自动并行化。(3)设计和实现了针对循环结构的系统库函数和XIT(TransactionalInitialStructure)结构，通过调用硬件原语对用户层提供特定的功能。(4)以FFT程序的线程化为例，从处理器个数对IPC(InstructionPerCycle)的影响和并行化软件开销方面进行性能评价。\n 初步实验评估表明，处理单元从1增加到16个时，在我们设计的编程模型的支持下，IPC有接近线性的增长，说明该并行编程模型能够充分发掘程序中潜在的细粒度线程级并行性，同时保持并行程序设计的简单性。本文还讨论了影响事务存储编程模型性能的几个重要因素，提出了进一步的研究方向。

关键词：多核芯片结构并行程序设计模型事务存储模型自动并行化

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基于SMP机群并行程序设计模型的理论、方法和环境

基于SMP机群并行程序设计模型的理论、方法和环境

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作者：王勇北京大学

学位级别：硕士

该文主要回答了在SMP机群下进行高性能程序设计的问题:主要包括共享/分布式存储混合并行的分析和编程设计,开发多存储层次的延迟消除技术和开发多线程并行的延迟隐藏技术,并将这些因素考虑到Amdahl定律中,从而针对SMP机群下的性能瓶颈... 详细信息

该文主要回答了在SMP机群下进行高性能程序设计的问题:主要包括共享/分布式存储混合并行的分析和编程设计,开发多存储层次的延迟消除技术和开发多线程并行的延迟隐藏技术,并将这些因素考虑到Amdahl定律中,从而针对SMP机群下的性能瓶颈和要素做了较贴切的论述.最后还对运行支持系统和语言层设计提出了展望.

关键词： SMP机群并行程序设计模型混合程序设计 OpenSpmd模型多层次存储模型延迟消除延迟隐藏

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面向Skeleton的并行计算体系

面向Skeleton的并行计算体系

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作者：邓笋根江西师范大学

学位级别：硕士

当今社会、科技的发展对计算机的速度和精度有较高的要求。串行计算由于受到物理极限的限制，使得为了满足人类这一无止境的追求——超高速，人们必然求助于并行计算。然而，在并行计算领域，还没有被大家公认的统一的并行计算模型... 详细信息

当今社会、科技的发展对计算机的速度和精度有较高的要求。串行计算由于受到物理极限的限制，使得为了满足人类这一无止境的追求——超高速，人们必然求助于并行计算。然而，在并行计算领域，还没有被大家公认的统一的并行计算模型，这使得并行程序设计与串行程序设计有着天然的区别。在串行计算领域，大家都公认了以冯诺依曼模型为计算模型，因而串行程序基本上无须多大改变就可移植到其它的串行计算机上，并且无潜在的性能损失。而现有的并行程序绝大多数是依赖机器的，因此并行程序的可移植性差且难于预测性能。另外，在并行程序设计技术的成熟性方面，并行程序设计技术比串行程序设计技术要弱后，主要是因为并行(并发)的复杂性——不确定性、可扩展性等。再者，现实世界是复杂多样性。而且目前还没有提供统一的并行计算模型的数学理论基础。针对以上问题，本文阐述了面向skeleton的并行计算体系的思想框架。试图提供统一的并行程序设计模型，而不苛求统一的并行计算模型。这才是解决并行计算(并行程序设计)中存在各种问题的方法之一。本文做的主要工作有：阐述了面向skeleton的并行计算体系。对skeleton在该模型中的地位以及如何使用skeleton来构造并行计算体系框架进行了详细地阐述；探讨了面向skeleton的并行计算体系中选择skeleton的标准。这是任何一个面向skeleton并行计算所首要考虑的问题。但我们至今还没有看到过有相应的探讨；对面向skeleton的并行程序设计方法进行了比较；倡导提供统一的并行程序设计模型，而不苛求统一的并行计算模型。

关键词： Skeleton 并行计算计算模型并行程序设计模型函数式语言 MPI

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