基于骨架的并行編程環(huán)境中結構骨架庫的研究.pdf

1、隨著科學、技術和社會經濟的發(fā)展，人們對計算機處理能力提出了更高的要求，特別是在基因工程、氣象等大規(guī)?？茖W計算領域。理論上，問題的并行求解是一種有效的解決方案。然而，并行程序開發(fā)是比較困難的，其根本原因在于并行計算機體系結構的多樣性。 為了簡化并行程序的開發(fā)，我們提出了一種基于兩級抽象的三層并行編程模型，分別為抽象語言層、并行語言層和實現層。其中，抽象語言層屬于設計階段，并行語言層和實現層屬于實現階段。該模型可以將并行程序開發(fā)過程

2、中的創(chuàng)造性工作和非創(chuàng)造性工作區(qū)分開來，創(chuàng)造性工作在抽象語言層由編程者完成，非創(chuàng)造性工作在并行語言層和實現層由機器完成，可以有效地降低并行程序編程難度和提高程序的開發(fā)效率。我們還對其支撐平臺進行了有益的探索，骨架庫是我們基于骨架的編程系統(tǒng)中的重要組成部分，骨架庫的研究對于系統(tǒng)的實用性、可編程性和可擴展性方面具有重要作用。 本文主要工作是對骨架庫中的結構骨架進行深入的研究，主要包括以下幾個方面的內容：（1）提出了一種并行骨架的抽象形

3、式，通過對其進行擴展，可以形成各種結構骨架，如Singleton骨架、Farm骨架、Pipeline骨架、Taskqueue骨架。這樣，一方面可以使得并行結構骨架之間的相互組合變得容易；另一方面也為算法骨架的實現提供了必要的條件。（2）對系統(tǒng)底層通信庫MPI的調用接口進行了簡化，以方便編程者進行性能調整。同時也使得編程者對特定骨架的通信特性有更清晰的認識。（3）對骨架描述方法進行了研究，提出了一種基于XML的通用骨架描述方法，并使用該方