面向?qū)ο蟮牟⑿邢蛄繋?kù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在軍事領(lǐng)域中，諸如雷達(dá)、聲納等信號(hào)處理系統(tǒng)的性能不斷提高，對(duì)計(jì)算機(jī)的處理速度提出了更高的要求。并行處理是提高計(jì)算機(jī)性能、可用性與可靠性的重要途徑。目前，并行硬件技術(shù)得到了迅速的發(fā)展；但是并行軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)存在著開(kāi)發(fā)效率低、質(zhì)量難以保證和可移植性差等問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，可以采用開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)并行庫(kù)的方法加以解決。
　　標(biāo)準(zhǔn)并行庫(kù)開(kāi)發(fā)高性能計(jì)算程序的基本思想是：程序庫(kù)面向特定的應(yīng)用領(lǐng)域，把一些典型并行算法進(jìn)行封裝，提供給用戶高層次的應(yīng)

2、用程序接口；用戶只需要根據(jù)自己的需求，調(diào)用相應(yīng)的庫(kù)函數(shù)，就可以編寫(xiě)出并行程序。本課題借鑒高性能嵌入式計(jì)算軟件計(jì)劃(HighPerformanceEmbeddedComputingSoftwareInitiative,HPEC_SI)的解決方法，基于消息傳遞接口(MessagePassingInterface,MPI)的消息傳遞機(jī)制，對(duì)圖像/信號(hào)處理中的一些典型并行算法以類組件的方式進(jìn)行封裝，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了具有面向?qū)ο筇卣鞯?、用于圖像/信號(hào)

3、處理的并行向量庫(kù)，提供給應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)人員一個(gè)良好的開(kāi)發(fā)環(huán)境。
　　本文基于SPMD并行計(jì)算模型，采用層次式結(jié)構(gòu)模式將并行向量庫(kù)劃分為四個(gè)層次：應(yīng)用組件層，抽象數(shù)據(jù)層，數(shù)據(jù)劃分層和并行支撐層。其中應(yīng)用組件層把矩陣向量運(yùn)算的并行算法封裝成類組件，為用戶提供了高層次的接口；另外三層分別實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)抽象、數(shù)據(jù)劃分和并行機(jī)制支持三方面功能，每一層都有具體的類組件和明確的接口定義。這種層次式結(jié)構(gòu)有利于并行應(yīng)用開(kāi)發(fā)的任務(wù)分解，便于應(yīng)用程序在不同并行