嵌入式多核環(huán)境下的并行程序建模與正確性驗證.pdf

1、以并行計算為基礎的高性能計算科學當前已經成為科學研究的第三大支柱。使用并行計算的首要因為是高性能高效率,而并行程序的首要條件是正確性。以往的設計和分析工具都只關注于正確性和高性能的其中一個方面。
　　 針對以上情況,作者提出了一種能同時進行正確性驗證和性能分析的工具原型,該工具原型可使正確性驗證和性能分析一直貫穿于設計、運行、直到結果分析的全過程中。通過比較,給出用Petri網系統(tǒng)對并行程序建立模型的優(yōu)越性。
　　 現在

2、最廣泛應用的編程模式是基于消息傳遞的,而MPI已經成為事實上的標準。本文研究了并行程序函數的特點,給出了其所嵌套的C語言結構的Petri網系統(tǒng)模型,提出針對并行程序建模初步的步驟與方法,給出了靜態(tài)可執(zhí)行的和并行正確的兩種并行程序概念,驗證了并行正確的并行程序模型的強連通性、可達性、安全性、活性與可逆性,給出了違背這些性質的可能的因為,并提出使用圖的遍歷和Petri網模型的T-不變量、可達圖/樹等算法,對以上性質和錯誤因為進行檢驗。

3、>　　 并行程序的基礎是正確性,由于其的復雜性,對其驗證要困難得多,因此要進行建模并驗證其性質。將并行程序轉換為Petri網系統(tǒng)模型后,證明出相對于并行正確并行程序的Petri網系統(tǒng)模型應當滿足的結構性質,包括S不變量、T不變量、強連通性、守恒性以及受控死鎖性質,最后舉例說明了這些性質在程序驗證中的應用。由于這些性質可以事前驗證,從而避免了通過動態(tài)性質驗證會出現狀態(tài)死鎖的問題,因此提高了程序設計效率,同時以上方法具有廣泛的可推廣性。<

4、br>　　 若用網系統(tǒng)的結構性質進行分析,無需形成可達樹/圖,這樣就避免了可達狀態(tài)爆炸的問題,從而提高了驗證的準確度。由于是從編程角度來證明Petri網模型的性質,因此此方法符合并行程序驗證的原理,同時并行程序消息傳遞的模式有良好的可移植性,因此得到的模型和性質具有普遍的可適用性。
　　 本文針對基于Petri網系統(tǒng)模型的并行程序做了一些正確性驗證,可以總結為幾個方面:
　　 1、對當前基于消息傳遞的并行程序模式,和該