EasyPAB：面向并行應(yīng)用的輔助開發(fā)平臺(tái).pdf

1、隨著多核處理器以及集群(高性能計(jì)算集群/高可用集群)系統(tǒng)在各應(yīng)用領(lǐng)域的普及，并行計(jì)算將無處不在。并行程序設(shè)計(jì)將成為軟件工程過程的必要環(huán)節(jié)，并行應(yīng)用程序建模與編程將是開發(fā)者的必備技能。
　　 針對(duì)并行計(jì)算的普及為軟件工程方法所提出的挑戰(zhàn)，提出一種業(yè)務(wù)邏輯與可并行化計(jì)算相分離的軟件工程方法(PCO：Parallel Computing Offload)，基于傳統(tǒng)的軟件系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)過程，將業(yè)務(wù)邏輯中需要且能夠并行化的部分分離為獨(dú)立模

2、塊，根據(jù)具體并行計(jì)算運(yùn)行環(huán)境和并行程序設(shè)計(jì)語言進(jìn)行設(shè)計(jì)與封裝，使得設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的軟件系統(tǒng)能夠適應(yīng)多種類型的并行計(jì)算環(huán)境。論證了PCO方法的必要性、可行性及實(shí)現(xiàn)途徑，規(guī)定了具體的實(shí)施原則，并提出相應(yīng)的軟件體系結(jié)構(gòu)層次參考模型。
　　 為輔助設(shè)計(jì)開發(fā)面向不同并行計(jì)算環(huán)境的應(yīng)用程序，提出了名為EasyPAB的可擴(kuò)展并行應(yīng)用程序輔助開發(fā)平臺(tái)，用于支持PCO軟件工程方法中并行計(jì)算模塊設(shè)計(jì)。EasyPAB融合了并行程序設(shè)計(jì)模式、并行結(jié)構(gòu)骨架等原

3、理、方法與技術(shù)以簡(jiǎn)化并行應(yīng)用的設(shè)計(jì)與開發(fā)，提供統(tǒng)一的用戶界面，并根據(jù)具體運(yùn)行期環(huán)境自動(dòng)生成源代碼框架，支持消息傳遞和共享內(nèi)存編程模型。
　　 ParaModel是EasyPAB中的可視化建模系統(tǒng)，定義了一套用于描述并行應(yīng)用與算法的圖形語言符號(hào)集，以及相應(yīng)的基本建模規(guī)則與邏輯驗(yàn)證機(jī)制，支持開發(fā)者在可視化建模環(huán)境中使用圖形符號(hào)描述應(yīng)用程序或算法。EasyPAB根據(jù)開發(fā)者所指定的運(yùn)行期環(huán)境將模型解析為源代碼框架，為開發(fā)者生成與并行計(jì)算

4、相關(guān)的細(xì)節(jié)。
　　 EasyPAB支持基于設(shè)計(jì)模式的復(fù)用。面向一類實(shí)時(shí)服務(wù)應(yīng)用提出了主動(dòng)任務(wù)遷移模式(ATM，Active Task Migration pattern)，采用多服務(wù)器集群的方式提供實(shí)時(shí)服務(wù)，根據(jù)服務(wù)器中關(guān)鍵資源的消耗情形主動(dòng)觸發(fā)任務(wù)的遷移和服務(wù)器資源的恢復(fù)，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的任務(wù)遷移模型和策略以避免多個(gè)服務(wù)器同時(shí)停止服務(wù)。在基于Java的SIP服務(wù)器集群中實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)任務(wù)遷移模式，實(shí)際測(cè)試結(jié)果表明本模式能夠有效避免J