国家自然科学基金(61229201)
- 作品数：3 被引量：6H指数：2
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- 并发多播队列的实现框架及其多种实现的性能分析
- 2017年
- 开发易用且高效的并发数据结构对降低并行编程的难度和有效利用并行资源非常重要.针对所提出的易于编程的确定性消息传递多线程编程模型DetMP,除可以基于所提出的单生产多播共享虚拟内存模型(SPMC)实现以外,还可以基于传统的多线程共享虚拟内存模型来实现.为了分析消息通道的实现机制(如数据的存储组织、并发访问的同步控制)对DetMP程序性能的影响,提出一个并发多播队列的框架CMQue,并基于Pthreads实现了6种并发多播队列.我们评估了6种并发多播队列和SPMC通道,结果表明消息通道的实现机制对程序性能影响很大,SPMC通道在CPU核资源充足时具有很好的可伸缩性.
- 张其良张昱
- 关键词：同步控制
- 确定性多线程编程模型的可编程性及其实现性能的探索被引量：2
- 2016年
- 传统的多线程程序存在许多不确定性,导致编程困难,易出错.确定性并行编程模型是保证并行程序确定执行的有效途径之一.针对所提出的确定性消息传递多线程编程模型Det MP及它在确定性生产-消费虚拟内存模型SPMC上的实现,本文探索Det MP的可编程性和实现机制对性能的影响.包括:总结了用Det MP改写现有Pthreads多线程程序的方法,并在32核计算机上用7个MapReduce应用程序和1个流水线并行程序dedup对比改写前后的性能.实验表明用Det MP改写后的程序在多数情况下比原来的Pthreads程序有好的性能.为了分析这种性能差异是否因使用了SPMC虚拟内存模型而引起,本文进一步基于传统Pthreads共享内存来实现Det MP应用编程接口,并用所改写的应用程序集评测它们在Det MP的两种实现上运行的性能.实验表明,当CPU核数为16和32时,基于SPMC的Det MP实现在除Matrix Multiply和String Match外的6个程序上有更好的性能,最高甚至比基于Pthreads的实现快9.5倍;而在Matrix Multiply和String Match上或者核数低于16时,两种实现的性能相当.
- 曹慧芳张昱
- 关键词：可扩展性
- 形状图理论的定理证明被引量：4
- 2016年
- 验证操作易变数据结构的指针程序仍面临很多挑战.数据结构中严重的指针别名显著地复杂化对操作这些结构的程序的推理.为分析和验证操作易变数据结构的指针程序,文中提出了形状图逻辑.形状图是描述程序中静态声明的堆指针变量和动态分配的结构体中指针域变量的指向的一种有向图,能准确表达指针的有效性和指针之间的相等性,可用于判断两个访问表达式是否是别名.形状图逻辑是Hoare逻辑的一种扩展,是一种直接将形状图作为程序中指针断言集的程序逻辑.该文研究形状图的等价理论和蕴含理论以及它们的判定方法和应用.首先,把形状图及其等价规则和蕴含规则分别类比为代数项及其等式规则和重写规则,像研究代数规范的理论那样来研究形状图理论.该文定义了形状图的语法理论和语义理论,定义了形状图重写系统及其终止性、局部合流性和合流性,然后得到基于形状图重写的形状图等价判定和蕴含判定的方法.其次,提出循环不变形状图和递归函数前后形状图的自动推断方法.借助形状图理论的判定方法,该文把一个基于抽象解释的推断循环不变式的一般方法改编成推断循环不变形状图的方法.由于计算终止的递归函数总有非递归的出口,可以先通过非递归路径得到函数的后形状图的初值,然后再在递归路径上迭代求解.从而,可以像推断循环不变形状图那样来推断递归函数的前后形状图.第三,参照Nelson-Oppen框架,提出形状图理论和整数理论组合的一种判定方法.对易变数据结构,除了关心数据结构各节点是否连成预定的形状外,往往还关心数据在这些节点间的排列等特性,它们不能脱离易变数据结构的形状特征而单独验证.为此,所提出的组合判定方法针对这类程序的验证条件的特点,利用程序分析阶段得到的形状图对验证条件的前件中的符号断�
- 张昱陈意云李兆鹏
- 关键词：自动定理证明
