并行推理机及其基本软件综述

本文简要介绍FGCS计划的总体框架、PIM机及其基本软件。FGCS原型系统的核心是并行推理系统,包括并行推理机PIM和它的操作系统PIMOS。知识库管理系统(KBMS)建立在并行推理系统上,并与PIMOS共同构成FGCS原型系统的基本软件。在此基础上,开发出约束逻辑程序设计语言的LP(Language Processor)、并行定理证明器、自然语言处理系统等高级知识程序设计软件,以支持有力的推理和知识处理。为评估PIM和探索知识处理的新领域,研制了几个实验性应用系统。总之,有关PIM的成果和基本软件远远超过了FGCS计划的初始研究目标。     

面向软件脆弱性的并行检测系统相关技术研究与实现

软件脆弱性作为信息安全问题的根源之一,对信息安全构成了严重威胁。当前,普遍使用的符号执行技术受限于运算复杂度和计算能力,无法实现大规模应用。为此课题组提出了基于动态符号执行的软件脆弱性并行检测系统。并行调度是软件脆弱性并行检测系统的关键技术之一,与系统的检测效率紧密相关。本文提出了基于节点状态的子系统调度算法和基于路径广度优先遍历的任务调度算法,分别实现了并行系统的子系统调度和任务调度。两个算法在实现上简单易行,并且具有很高的效率。本文对具体编程的细节进行了介绍和分析。     

并行DSP系统消息传递路由算法

为了提高DSP系统软件的移植性,设计消息传递路由算法。采用邻接表存储并行系统硬件拓扑结构,增加节点数据流信息为算法搜索的限制条件以提高算法效率。以ADSPTS101并行系统为例,使用VisualDSP＋＋平台实现并验证该算法。结果表明,该算法有效解决并行DSP系统的消息传递问题,提高系统性能,在并行DSP系统中有较强通用性。     

基于MPI的新型GRASS并行处理技术与体系结构研究

在总结国内外学者对并行GIS研究成果的基础上,通过对GRASS数据特征与典型算法的分析,分别给出栅格和矢量数据的数据并行策略,从数据并行角度,提出了相关处理算法整体并行的思路与新型GRASS并行系统架构.通过部分栅格与矢量GIS算法的并行化实验,初步验证其正确性和有效性,分析其适用性及优缺点,并提出下一步改进设想.该方法一方面提出了一种基于MPI的GRASS软件系统并行化的新思路,另一方面作为利用原有GIS软件系统快速搭建并行GIS实验平台的途径之一,具有工作量小,成本低的优点.     

高速全数字解调中并行载波同步的研究

载波同步是解调系统中的统解调系统,对全数字系统的中频采样、并行化结构进行了介绍,并针对载波同步技术的并行化应用进行了分析,给出了适应并行系统的并行载波同步算法.最后利用Matlab软件中的Simulink工具进行系统和载波同步模块的仿真,并给出仿真结果和主要指标,证明了本研究具有实用意义.     

PVM上的并行调试器

现代科学对计算机计算能力的需求,极大地推动了并行计算机的研究与发展,推出了许多高性能的并行计算机,如传统的向量巨型机CRAYC一90,大规模并行处理系统和可扩展的并行处理系统IN-TEL PARAGON,可扩展工作站机群IBM SPI等。与并行计算机硬件的发展相比,并行软件的研究尤显滞后     

并行化软件环境KD-PASTE

并行化软件环境是超级计算领域内的前沿研究课题,它对充分发挥巨型机系统并行计算的巨大潜力具有至关重要的作用。本文所介绍的并行化软件环境KD—PASTE以相关分析理论为基础,充分挖掘应用程序的向量成份,并同时对程序的微任务化进行了探索。该系统功能齐全,使用方便,可移植性强。系统的并行化手段和综合效能达到了国际上80年代后期水平,填补了国内在该项领域里的空白。     

并行自动测试系统中测试资源控制方法研究

为了实现自动测试系统的并行测试,对测试系统中测试资源的硬件连接和软件控制方法进行了研究;提出了采用资源管理内核程序集中控制测试资源的方法,解决了不同测试程序间测试资源的共享问题;对本身不支持并行测试的测试资源,硬件上采用并联连接方式,或在软件上对其控制方式与驱动程序进行修改,使其支持并行测试,从而实现整个测试系统的并行测试;文中提出的方法已成功应用于工程实践中,可实现任意三种不同型号的电路板的并行测试,节约了测试时间,提高了测试效率.     

基于分布式共享存储系统的并行文件子系统DPFS

为了改进软件 DSM系统中对文件的存取性能以获得更好的应用程序性能 ,基于软件 DSM系统 JIAJIA的并行文件子系统 DPFS被开发出来 .DPFS系统采用文件映射接口作为应用编程接口 ,使得文件存取界面简单 ,并且能充分利用软件 DSM系统的大量特性 ,系统设计相对简单 .在曙光 2 0 0 0并行机上进行的应用测试表明 ,采用DPFS文件子系统后 ,应用程序的整体性能有了很大提高     

并行仿真任务的自动生成软件

本文阐述了一种将连续系统仿真模型－状态方程模型自动生成并行仿真多任务的软件。该软件实现了从仿真模型生成可并行多任务到仿真结果输出过程的自动化，而且生成的并行仿真任务均衡，并行加速比高，适用于基于机间通信的同构型ＭＩＭＤ系统。     

基于分布式共享共存储系统的并行文件子系统DPFS

为了改进软件DSM系统中对文件的存取性能以获得更好的应用程序性能，基于软件DSM系统JIAJIA的并行文件子系统DPFS被开发出来，DPFS系统采用文件映射接口作为编程接口，使得文件存取界面简单，并且能充分利用软件DSM系统的大量特性，系统设计相对简单，在曙光2000并行机上进行的应用测试表明，采用DPFS文件系统后，应用程序的整体性能有了很大提高。     

BUSTER：一个可移植的并行调试器

软件可移植性问题研究对提高工作站机群系统的通用性具有重要意义。并行调试器通常对于平台的依赖性强,可移植性较差。为此,本文提出了一种层次结构的设计方案,通过通用源代码信息表,较好地解决了并行调试系统的平台独立性问题,该方案已经实际应用于并行调试工具BUSTER系统,成功地实现了该系统在不同运行平台的移植。     

基于脉冲调制的并行组合扩频通信系统性能研究*

为满足现代通信系统对通信的高效性和安全性的要求,本文提出一种基于脉冲调制的并行组合扩频通信系统,结合超宽带通信脉冲调制和并行组合扩频通信各自在保密性能和高效通信能力方面的优点,使新的系统可以同时具有高效的通信能力和良好的安全保密性能。设计、建立系统模型,并利用仿真软件对系统性能进行仿真和分析。仿真结果表明,基于脉冲调制的并行组合扩频通信系统在误码性能方面优于常规超宽带脉冲调制通信系统和常规正弦载波调制的并行组合扩频通信系统,并且可以通过并行组合扩频部分参数的设置提高系统的信息传输速率,验证了脉冲调制并行组合扩频通信系统良好的误码性能、信息传输能力和系统可行性。     

一个基于Petri网的软件并行开发控制模型

软件开发活动的并行化是缩短软件开发周期、加快软件开发速度的有效途径。本文提出了一个基于Ｐｅｔｒｉ网的支持软件并行开发的并行控制模型ＣＣＭ及其构造方法，从而为实现软件并行开发的有效控制和开发相应的ＣＡＳＥ系统奠定了基础。     

基于SOPC的多通道信号产生模块控制器的设计

通过并行测试技术硬件实现方式和软件实现方式的分析,为了降低并行测试过程中任务分解和任务调度的难度,建立了基于FPGA的并行多通道信号产生模型,采用SOPC技术设计并实现了具有专用资源架构特点的并行多通道信号产生模块;模块通过增加支持并行测试的多通道激励,可以同时产生多路激励信号,并可以控制激励信号波形的类型及频率,降低了并行测试过程中任务分解和任务调度的难度,支持并行测试系统的实现与传统自动测试系统的并行测试升级改造.     

基于直接数据访问的并行文件系统

并行文件系统是高性能计算机为提高I／O带宽在软件方面采用的主要并行I/O技术之一。该文介绍了一种基于直接数据访问的并行文 件系统的设计和实现,阐明了该并行文件系统具备的主要功能及解决的关键技术问题。     

局域网分布式并行计算环境的建立及应用

主要介绍了以PVM系统作为局域网并行计算平台,在工作站机群上,建立了局域网分布式并行计算环境,简单介绍了在此并行环境中开发的多层二维二相油藏数值模拟的并行计算软件,利用工作站机群开发并行油藏模拟软件是为了探索解决大规模油藏模拟的行之有效的方法。     

软件化雷达在并行信号处理系统上的实现

随着数字化技术和系统软、硬件技术的不断提高,“软件化雷达”成为雷达信号处理领域的最新研究方向。通用并行信号处理平台是“软件化雷达”的重要组成部分。本文讨论了“软件化雷达”在一种通用并行实时雷达信号处理系统上的实现,提出了两种不同体系结构的软件平台实现方案。文中对两种方案的特点进行了分析,并给出了其各自的适用背景和性能。     

WCNS高精度并行软件的大规模计算研究

本文通过求解任意坐标系下的定常雷诺平均N-S方程和SST两方程湍流模型,采用五阶精度的加权紧致非线性格式(WCNS-E-5),实现流场的高精度数值模拟;基于分布式存储系统,采用MPI并行编程环境、非堵塞通信机制和遗传算法负载平衡,实现高精度模拟软件的并行化。在国防科学技术大学高性能计算应用研究中心的"天河"系统上完成软件移植、测试,通过对DLR-F6翼身组合体的模拟,说明软件并行策略和开发的正确性。最后,实现某民机全机的高精度并行模拟,网格规模达到1亿,为下一步WCNS高精度并行软件的大规模工程实际应用打下了坚实基础。     

三维粒子模拟并行化技术研究

自行研制的三维并行全电磁PIC模拟软件UNIPIC-3D具有模拟高功率微波器件的能力。软件实现了并行的三维FDTD、粒子推进算法以及边界条件处理。软件通过读入输入文件进行规则与不规则两种区域划分方式,电磁场和粒子的并行化采用MPI机制,让粒子和电磁场的计算与通信同步,在高性能并行计算机上对软件的并行效率进行了测试。通过与2.5维UNIPIC软件的结果比较,验证了UNIPIC-3D软件并行模块的正确性。