《面向MPSoC的確定性結構化並行程式設計與分析方法研究》是依託北京理工大學，由計衛星擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：面向MPSoC的確定性結構化並行程式設計與分析方法研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：計衛星
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
為滿足計算密集型套用對高性能計算的需求，多核處理器目前已經在嵌入式和實時系統中得到了廣泛的套用，然而現有基於執行緒模型的並行程式設計方法使並行程式的推理與分析變得非常困難，程式的執行也具有不確定性，因此極大地影響了嵌入式實時系統的可靠性和可預測性。結構化並行程式設計中採用特定並行結構及其組合嵌套完成並行算法的描述，程式具有良好的結構特徵，且部分並行結構能夠從語義上保證執行的確定性。本課題提出將確定性結構化並行程式設計方法引入到嵌入式多核系統中，探討使用精確和完全的數據競爭檢測技術對該類程式進行確定性驗證的方法；研究如何利用程式的良好結構特徵簡化並行程式的推理與分析工作；結合嵌入式多核平台的硬體特徵，探討確定性結構化並行程式的WCET分析算法，基於profiling技術的系統能耗分析與最佳化方法。本課題的研究對提高嵌入式並行軟體的設計與驗證效率，提高實時系統的可靠性和可預測性具有重要的意義。
結題摘要
現有基於執行緒模型的並行程式設計方法使並行程式的推理與分析變得非常困難，程式的執行也具有不確定性，因此極大地影響了嵌入式實時系統的可靠性和可預測性。結構化並行程式設計中採用特定並行結構及其組合嵌套完成並行算法的描述，程式具有良好的結構特徵，且部分並行結構能夠從語義上保證執行的確定性。本課題提出將確定性結構化並行程式設計方法引入到嵌入式多核系統中。課題組成員經過3年的研究取得如下研究成果：（1）基於腳本語言設計並實現了結構化並行程式的確定性驗證方法；（2）面向MPSoC系統，提出一種基於腳本語言的結構化並行程式設計框架，能夠對硬體系統和軟體系統進行建模，可以方便地實現從邏輯任務到硬體執行單元的映射；（3）設計並實現了適用於結構化並行程式的基於訪問集合的數據競爭檢測算法，能夠對結構化並行程式的確定性進行驗證；（4）課題還進一步分析了結構化並行程式的WCET分析方法，基於任務級Trace的獲取方法以及相應的分析方法，討論了Cache/SPM存儲分配方法。本課題的研究對提高嵌入式並行軟體的設計與驗證效率，提高實時系統的可靠性和可預測性具有重要的意義。
