自動(dòng)并行化關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、并行軟件開發(fā)是集群系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題之一。由于集群系統(tǒng)涉及復(fù)雜的組織計(jì)算，并且目前并行編程語言仍無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因此，在集群環(huán)境下直接編寫大型的并行軟件非常困難。隨著自動(dòng)并行編譯技術(shù)的快速發(fā)展，自動(dòng)并行化系統(tǒng)成為解決這一問題的有效途徑。 本文以大規(guī)模計(jì)算系統(tǒng)在集群環(huán)境下的實(shí)現(xiàn)為背景，通過對現(xiàn)有自動(dòng)并行化系統(tǒng)性能的分析，初步提出基于集群的交互式并行化系統(tǒng)模型，該模型將交互手段和先進(jìn)的并行化技術(shù)有機(jī)結(jié)合，基于該模型的自動(dòng)并行化系統(tǒng)能夠以

2、人機(jī)交互的方式實(shí)現(xiàn)大規(guī)模計(jì)算系統(tǒng)串行軟件到并行軟件的轉(zhuǎn)化。本文深入研究了實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)所必需的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，主要內(nèi)容包括： (1)表圖結(jié)合的中間表示生成算法的研究。 在分析了現(xiàn)有并行編譯系統(tǒng)的中間表示生成方法基礎(chǔ)上，提出了將變量信息表和任務(wù)相關(guān)圖相結(jié)合的中間表示生成算法。該算法同時(shí)支持整個(gè)系統(tǒng)的前端分析和后端代碼優(yōu)化，并且算法的運(yùn)行時(shí)間相對降低，運(yùn)行時(shí)所需的存儲(chǔ)空間相對減少。 (2)基于同態(tài)變換的自適應(yīng)退火遺傳算法的

3、研究。 首先，在深入分析傳統(tǒng)同態(tài)變換對相關(guān)圖變換的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了同態(tài)變換規(guī)則，使變換結(jié)果為全局最優(yōu)。然后，對退火遺傳算法的參數(shù)進(jìn)行了自適應(yīng)處理，改善了傳統(tǒng)遺傳算法過早收斂，或局部最優(yōu)的缺陷。運(yùn)用該算法對相關(guān)圖進(jìn)行并行劃分，并行加速比成線性增長。 (3)基于循環(huán)的啟發(fā)式任務(wù)調(diào)度算法的研究。該算法在現(xiàn)有的啟發(fā)式調(diào)度算法的基礎(chǔ)上做了有效改進(jìn)，面向任意處理機(jī)，以每個(gè)子任務(wù)的最早啟動(dòng)時(shí)間為目標(biāo)，達(dá)到總調(diào)度代價(jià)最小的目的。運(yùn)用此算法