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任务并行编程模型下排列熵算法的并行实现
1
作者 李维权 《软件工程》 2024年第2期40-43,共4页
排列熵算法随着嵌入维数的增大,运算规模将会呈平方级数增大,计算时效性问题突出,亟待解决。为此,提出一种基于任务并行编程模型的线程级并行方法,通过任务并行运行系统(StarPU)将密集型计算划分为多个独立的任务,再由调度器将任务调度... 排列熵算法随着嵌入维数的增大,运算规模将会呈平方级数增大,计算时效性问题突出,亟待解决。为此,提出一种基于任务并行编程模型的线程级并行方法,通过任务并行运行系统(StarPU)将密集型计算划分为多个独立的任务,再由调度器将任务调度到不同的CPU上执行,实现排列熵算法的并行化。基于StarPU的排列熵并行算法与串行程序相比较,加速比为23.79倍,相较于OpenMP(一种用于共享内存并行系统的并行计算方案),在分配28个线程时,加速比为1.17倍,结果表明该方法能够有效实现排列熵算法的加速执行。 展开更多
关键词 排列熵算法 任务并行编程模型 OPENMP StarPU
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基于领域编程模型的可信区块链自动化协议
2
作者 刘少杰 赵鸿伯 刘浛 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期569-584,共16页
区块链自动化技术有效解决了区块链无法自动执行智能合约程序的困境,拓展了区块链的应用场景。然而,现有的自动化方案往往任务定义复杂、任务执行缺少可证明性且无法支持链下数据,从而存在使用门槛高和可信性低等问题。针对上述问题,提... 区块链自动化技术有效解决了区块链无法自动执行智能合约程序的困境,拓展了区块链的应用场景。然而,现有的自动化方案往往任务定义复杂、任务执行缺少可证明性且无法支持链下数据,从而存在使用门槛高和可信性低等问题。针对上述问题,提出了一种区块链任务自动化可信协议Specy Network。该协议首先通过结合领域编程模型与可信执行环境,设计了应用于区块链自动化场景的领域专用语言,实现了条件检查的可证明性,且在提高任务检查可靠性的同时降低了定义的复杂度。其次对区块链自动化业务中的角色交互和任务生命周期进行优化,提高了协议实施的稳定性。最后对所提出的协议进行了开发与实现,以具体案例验证了方案的可行性。 展开更多
关键词 区块链自动化 可信执行环境 领域编程模型 智能合约
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异构计算的一种可移植编程模型及实现 被引量：2
3
作者 曾国荪 陆鑫达 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第9期1170-1174,共5页
介绍了异构计算的一种编程模型．该模型处理的对象是任意非一致的求解任务映射到任意非一致的系统结构上．文中分别给出了任务图的分簇算法，系统图的分簇算法和映射算法及实例．利用该模型可设计出可移植的并行程序。
关键词 异构计算 编程模型 可移植编程模型 分簇算法
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MapReduce并行编程模型研究综述 被引量：188
4
作者 李建江 崔健 +2 位作者 王聃 严林 黄义双 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2635-2642,共8页
MapReduce并行编程模型通过定义良好的接口和运行时支持库,能够自动并行执行大规模计算任务,隐藏底层实现细节,降低并行编程的难度.本文对MapReduce的国内外相关研究现状进行了综述,阐述和分析了当前国内外与MapReduce相关的典型研究成... MapReduce并行编程模型通过定义良好的接口和运行时支持库,能够自动并行执行大规模计算任务,隐藏底层实现细节,降低并行编程的难度.本文对MapReduce的国内外相关研究现状进行了综述,阐述和分析了当前国内外与MapReduce相关的典型研究成果的特点和不足,重点对MapReduce涉及的关键技术(包括:模型改进、模型针对不同平台的实现、任务调度、负载均衡和容错)的研究现状进行了深入的分析.本文最后还对MapReduce未来的发展趋势进行了展望. 展开更多
关键词 MAPREDUCE 并行编程模型 运行时支持库 海量数据处理
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数据密集型计算编程模型研究进展 被引量：39
5
作者 王鹏 孟丹 +1 位作者 詹剑锋 涂碧波 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期1993-2002,共10页
作为一种新兴的计算模式,云计算受到了学术界和产业界的广泛关注.云计算以互联网服务和应用为中心,服务提供者需要存储和分析海量数据.为了能够低成本高效率地处理Web量级数据,主要的互联网公司都在由商品化服务器组成的大规模集群系统... 作为一种新兴的计算模式,云计算受到了学术界和产业界的广泛关注.云计算以互联网服务和应用为中心,服务提供者需要存储和分析海量数据.为了能够低成本高效率地处理Web量级数据,主要的互联网公司都在由商品化服务器组成的大规模集群系统上研发了分布式编程系统.编程模型可以降低开发人员在大规模集群上编程的难度,并让程序充分利用集群资源,但设计这样的编程模型面临巨大挑战.首先说明了数据密集型计算的特点,并指出了编程模型要解决的基本问题;接着深入介绍了国际上代表性的编程模型,并对这些编程模型的特点进行了比较和分析;最后对当前所面临的问题和今后的发展趋势进行了总结和展望. 展开更多
关键词 云计算 数据密集型计算 编程模型 数据并行 海量数据处理 MAPREDUCE
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SMP机群混合编程模型研究 被引量：19
6
作者 陈勇 陈国良 +1 位作者 李春生 何家华 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2004年第10期1763-1767,共5页
研究了适用于 SMP机群的混合编程模型 ,并把它划分为 Open MP+MPI和 Thread+MPI两类 .通过研究指出 ,Open MP+MPI优于 Thread+MPI.在此基础上 ,重点研究了 Open MP+MPI的实现机制、粗粒度和细粒度并行化方法、循环选择、优化措施以及注... 研究了适用于 SMP机群的混合编程模型 ,并把它划分为 Open MP+MPI和 Thread+MPI两类 .通过研究指出 ,Open MP+MPI优于 Thread+MPI.在此基础上 ,重点研究了 Open MP+MPI的实现机制、粗粒度和细粒度并行化方法、循环选择、优化措施以及注意事项等 ,得出细粒度并行化的 Open MP+MPI是 展开更多
关键词 SMP 机群 编程模型 OPENMP MPI
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任务并行编程模型研究与进展 被引量：29
7
作者 王蕾 崔慧敏 +1 位作者 陈莉 冯晓兵 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期77-90,共14页
任务并行编程模型是近年来多核平台上广泛研究和使用的并行编程模型,旨在简化并行编程和提高多核利用率.首先,介绍了任务并行编程模型的基本编程接口和支持机制;然后,从3个角度,即并行性表达、数据管理和任务调度介绍任务并行编程模型... 任务并行编程模型是近年来多核平台上广泛研究和使用的并行编程模型,旨在简化并行编程和提高多核利用率.首先,介绍了任务并行编程模型的基本编程接口和支持机制;然后,从3个角度,即并行性表达、数据管理和任务调度介绍任务并行编程模型的研究问题、困难和最新研究成果;最后展望了任务并行未来的研究方向. 展开更多
关键词 任务并行 并行编程模型 任务窃取调度 并行性表达
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MapReduce:新型的分布式并行计算编程模型 被引量：113
8
作者 李成华 张新访 +1 位作者 金海 向文 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2011年第3期129-135,共7页
MapReduce是Google提出的分布式并行计算编程模型,用于大规模数据的并行处理。Ma-pReduce模型受函数式编程语言的启发,将大规模数据处理作业拆分成若干个可独立运行的Map任务,分配到不同的机器上去执行,生成某种格式的中间文件,再由若干... MapReduce是Google提出的分布式并行计算编程模型,用于大规模数据的并行处理。Ma-pReduce模型受函数式编程语言的启发,将大规模数据处理作业拆分成若干个可独立运行的Map任务,分配到不同的机器上去执行,生成某种格式的中间文件,再由若干个Reduce任务合并这些中间文件获得最后的输出文件。用户在使用MapReduce模型进行大规模数据处理时,可以将主要精力放在如何编写Map和Reduce函数上,其它并行计算中的复杂问题诸如分布式文件系统、工作调度、容错、机器间通信等都交给MapReduce系统处理,在很大程度上降低了整个编程难度。MapReduce日益成为云计算平台的主流编程模型。Apache Hadoop项目提供开源的MapReduce系统还有待进一步完善。 展开更多
关键词 MAPREDUCE 并行计算编程模型 云计算
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异构并行编程模型研究与进展 被引量：13
9
作者 刘颖 吕方 +3 位作者 王蕾 陈莉 崔慧敏 冯晓兵 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期1459-1475,共17页
近年来,异构系统硬件飞速发展.为了解决相应的编程和执行效率问题,异构并行编程模型已被广泛使用和研究.从异构并行编程接口与编译/运行时支持系统两个角度总结了异构并行编程模型最新的研究成果,它们为异构架构和上层应用带来的技术挑... 近年来,异构系统硬件飞速发展.为了解决相应的编程和执行效率问题,异构并行编程模型已被广泛使用和研究.从异构并行编程接口与编译/运行时支持系统两个角度总结了异构并行编程模型最新的研究成果,它们为异构架构和上层应用带来的技术挑战提供了相应的解决方案.最后,结合目前的研究现状以及异构系统的发展,提出了异构并行编程模型的未来方向. 展开更多
关键词 异构并行编程模型 异构系统 GPU 编程接口 编译 运行时系统
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MapReduce并行编程模型研究综述 被引量：24
10
作者 杜江 张铮 +1 位作者 张杰鑫 邰铭 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2015年第S1期537-541 564,564,共6页
MapReduce并行编程模型的出现简化了并行编程的复杂度。通过调用方便的接口和运行时支持库,MapReduce并行编程模型可令大规模并行计算任务自动并发地执行而不必关心底层的具体实现细节,从而令MapReduce并行编程模型在大规模中低性能集... MapReduce并行编程模型的出现简化了并行编程的复杂度。通过调用方便的接口和运行时支持库,MapReduce并行编程模型可令大规模并行计算任务自动并发地执行而不必关心底层的具体实现细节,从而令MapReduce并行编程模型在大规模中低性能集群中发挥出色的计算能力,且可节约成本。对国内外关于MapReduce并行编程模型的研究现状进行了综述,分析了目前国内外相关研究成果的优缺点,并对MapReduce并行编程模型的未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 MAPREDUCE 并行编程模型 并行计算 海量数据处理
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面向GPU异构并行系统的多任务流编程模型 被引量：11
11
作者 董小社 刘超 +2 位作者 王恩东 刘袁 张兴军 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期1638-1646,共9页
传统并行编程模型和框架不能有效利用和发挥GPU异构并行系统特点,应用开发难度大,性能优化困难,文中采用混合编程模型思想,建立了一种以协处理器为中心的GPU计算核心与CPU控制相融合的多任务流编程模型.模型将并行任务与CUDA流相结合,... 传统并行编程模型和框架不能有效利用和发挥GPU异构并行系统特点,应用开发难度大,性能优化困难,文中采用混合编程模型思想,建立了一种以协处理器为中心的GPU计算核心与CPU控制相融合的多任务流编程模型.模型将并行任务与CUDA流相结合,利用系统硬件并行性特点实现程序任务级和数据级并行;采用任务间消息通信和任务内数据共享通信方式,既保证对传统并行应用的继承又降低了不同存储空间给应用开发带来的复杂性和难度.基于该编程模型实现了一个运行时支持系统原型,测试结果表明可保证高效的数据通信,且能充分利用系统计算能力,提高了应用程序运行效率. 展开更多
关键词 GPU 异构并行 编程模型
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基于SMP集群的混合并行编程模型研究 被引量：15
12
作者 王惠春 朱定局 +1 位作者 曹学年 樊建平 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期271-273,共3页
提出一种适用于SMP集群的混合MPI+OpenMP并行编程模型。该模型贴近于SMP集群的体系结构且综合了消息传递和共享内存2种编程模型的优势,能获得较好的性能。讨论该混合模型的实现机制以及MPI消息传递模型的特点。实验结果表明,在一定条件... 提出一种适用于SMP集群的混合MPI+OpenMP并行编程模型。该模型贴近于SMP集群的体系结构且综合了消息传递和共享内存2种编程模型的优势,能获得较好的性能。讨论该混合模型的实现机制以及MPI消息传递模型的特点。实验结果表明,在一定条件下,该混合并行编程模型是SMP集群的最优选择。 展开更多
关键词 SMP集群 并行计算 混合编程模型
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一种支持多种访存技术的CBEA片上多核MPI并行编程模型 被引量：6
13
作者 冯国富 董小社 +2 位作者 胡冰 王旭昊 王恩东 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期1965-1974,共10页
现有的CBEA（Cell Broadband Engine Architecture）编程模型多侧重于支持类似于流处理的“批量访存”（Bulk Data Transfer）应用,传统非规则访存应用性能较低.文中基于Cell架构提出了一种同时支持“批量访存”与非规则访存应用的MPI... 现有的CBEA（Cell Broadband Engine Architecture）编程模型多侧重于支持类似于流处理的“批量访存”（Bulk Data Transfer）应用,传统非规则访存应用性能较低.文中基于Cell架构提出了一种同时支持“批量访存”与非规则访存应用的MPI并行编程模型,将通信分解在PPE（PowerPC Processing Element）上,拓宽模型的适用范围;在统一访存接口下,通过运行时访存剖分信息指导选择和优化访存以提高计算效率.实验结果表明,文中提出的编程模型支持多种访存模式并具有很好的并行加速比,可获得较同类相关技术30%-50%左右的性能提升. 展开更多
关键词 异构多核 CBE架构 并行编程模型 MPI 访存技术 剖分优化
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异构众核系统及其编程模型与性能优化技术研究综述 被引量：13
14
作者 巨涛 朱正东 董小社 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期111-119,共9页
异构众核系统已成为当前高性能计算领域重要的发展趋势.针对异构众核系统,从架构、编程、所支持的应用三方面分析对比当前不同异构系统的特点,揭示了异构系统的发展趋势及异构系统相对于传统多核并行系统的优势;然后从编程模型和性能优... 异构众核系统已成为当前高性能计算领域重要的发展趋势.针对异构众核系统,从架构、编程、所支持的应用三方面分析对比当前不同异构系统的特点,揭示了异构系统的发展趋势及异构系统相对于传统多核并行系统的优势;然后从编程模型和性能优化方面分析了异构系统存在的问题和面临的挑战,以及国内外研究现状,结合当前研究存在的问题和难点,探讨了该领域进一步深入的研究方向;同时对两种典型的异构众核系统CPU+GPU和CPU+MIC进行不同应用类型的Benchmark测试,验证了两种异构系统不同的应用特点,为用户选择具体异构系统提供参考,在此基础上提出将两种众核处理器(GPU和MIC)结合在一个计算节点内构成新型混合异构系统;该新型混合异构系统可以利用两种众核处理器不同的处理优势,协同处理具有不同应用特点的复杂应用,同时分析了在该混合异构系统下必须要研究和解决的关键问题;最后对异构众核系统面临的挑战和进一步的研究方向进行了总结和展望. 展开更多
关键词 异构众核系统 高性能计算 异构计算 编程模型 性能优化
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多线程编程模型的研究与应用 被引量：9
15
作者 吴丹 傅秀芬 +1 位作者 苏磊 林乔捷 《广东工业大学学报》 CAS 2008年第1期47-49,共3页
在同步机制的基础上,结合局域网内网审计系统项目的实际开发经验,总结了流水线模型、对等工作组模型、客户端/服务器模型、主从架构模型和其它模型等共5种常见多线程编程模型,并介绍如何将这些模型运用到局域网内网安全审计系统中.
关键词 多线程 互斥量 条件变量 编程模型
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一种数据驱动的可重构计算统一编程模型 被引量：6
16
作者 周学海 罗赛 +1 位作者 王峰 齐骥 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期2123-2128,共6页
可重构计算以其优异的性能和高度的灵活性,在国际国内研究领域逐渐引起广泛的关注.然而,在研的可重构计算系统架构多种多样,编程模型多与体系结构相关,使用和移植都非常困难.本文为解决编程通用性问题,从可重构计算的基本特征出发,提出... 可重构计算以其优异的性能和高度的灵活性,在国际国内研究领域逐渐引起广泛的关注.然而,在研的可重构计算系统架构多种多样,编程模型多与体系结构相关,使用和移植都非常困难.本文为解决编程通用性问题,从可重构计算的基本特征出发,提出数据驱动的,支持异构任务并行计算的统一编程模型,并讨论其实现方法.该模型基于生产者.消费者通讯机制,支持多种类型的计算结点和通讯网络,具有高度的抽象性.实验结果显示,使用统一编程模型进行应用设计,在不同的架构上能够使用同样的用户程序,并且获得比纯硬件加速方式更高的加速比. 展开更多
关键词 可重构计算 编程模型 生产者-消费者通讯模型
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运用组件编程模型创建软组件 被引量：5
17
作者 周振红 谈戈 李端有 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期80-85,共6页
简要论述了组件编程模型 ,包括COM对象和接口、IUnknown接口、接口指针、类工厂和组件 .实践当中 ,用Delphi 5创建一个进程内组件 ,并用VisualBasic 6 .
关键词 组件对象模型 COM对象 软件 组件编程模型
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基于SMP集群的MPI+OpenMP混合编程模型及有效实现 被引量：33
18
作者 赵永华 迟学斌 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2005年第10期7-11,共5页
SMP集群混合了两个内存模型:每个节点是一个共享存储的多处理器,而节点间使用分布存储。这一多级体系结构引起了编程模型和性能方面的问题。文章讨论了MPI+OpenMP混合编程模型的性能和不同的实现方法,提出了多粒度MPI+OpenMP混合编程方... SMP集群混合了两个内存模型:每个节点是一个共享存储的多处理器,而节点间使用分布存储。这一多级体系结构引起了编程模型和性能方面的问题。文章讨论了MPI+OpenMP混合编程模型的性能和不同的实现方法,提出了多粒度MPI+OpenMP混合编程方法。建立了对称三对角特征问题的多粒度混合并行算法,并在深腾6800超级计算机上同纯MPI算法作了性能方面的比较。结果表明,该混合并行算法具有更好的扩展性和加速比。 展开更多
关键词 SMP集群 混合编程模型 特征问题
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基于MapReduce的Hadoop大表导入编程模型 被引量：13
19
作者 陈吉荣 乐嘉锦 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第9期2486-2489,2561,共5页
针对Sqoop在导入大表时表现出的不稳定和效率较低两个主要问题,设计并实现了一种新的基于MapReduce的大表导入编程模型。该模型对于大表的切分算法是:将大表总的记录数对mapper数求步长,获得对应每个split的SQL查询语句的起始行和区间长... 针对Sqoop在导入大表时表现出的不稳定和效率较低两个主要问题,设计并实现了一种新的基于MapReduce的大表导入编程模型。该模型对于大表的切分算法是:将大表总的记录数对mapper数求步长,获得对应每个split的SQL查询语句的起始行和区间长度(等于步长),从而保证每个mapper的导入工作量完全相同。该模型的map方式是:进入map函数的键值对中的键是一个split所对应的SQL语句,将查询放在map函数中完成,从而使得模型中的每个mapper只调用一次map函数。对比实验表明:两个记录数相同的大表,无论其记录区间如何分布,其导入时间基本相同,或者对同一表分别用不同的分割字段,导入时间也完全相同;而对于同一个大表,模型的导入效率比Sqoop有显著提高。 展开更多
关键词 编程模型 HADOOP MAPREDUCE HADOOP分布式文件系统 Sqoop
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多核编程模型运行时环境的自适应性研究 被引量：3
20
作者 曹仰杰 杨海兵 +1 位作者 钱德沛 伍卫国 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期130-134,共5页
针对多核编程模型运行时环境易造成处理器核资源竞争加剧以及可扩展性较差等弊端,基于动态反馈控制思想,将资源分配、运行时控制、任务执行视为有机整体,提出了自适应协同调度模型ACSM.ACSM采用集中式与分布式相结合的协同机制,动态调... 针对多核编程模型运行时环境易造成处理器核资源竞争加剧以及可扩展性较差等弊端,基于动态反馈控制思想,将资源分配、运行时控制、任务执行视为有机整体,提出了自适应协同调度模型ACSM.ACSM采用集中式与分布式相结合的协同机制,动态调节处理器核资源在不同应用负载间及其内部的分配与管理.ACSM的优势在于充分体现了多核编程模型良好的可编程性和可移植性,消除了传统多核运行时环境显式指定核数的弊端,增强了处理器核资源分配的高效性和自适应性.实验结果表明,ACSM在提高多核编程模型易用性的同时,减少了系统处理器核资源的不良竞争,提升了系统的整体性能和资源利用率.与仅依赖多核编程模型运行时环境的调度算法相比,ACSM使应用程序的运行时间缩短了近50%,并且随着应用程序数量的增加效果更加显著. 展开更多
关键词 多核 编程模型 运行时环境 协同调度
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