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COStream:一种面向数据流的编程语言和编译器实现被引量：10: 2013年; 数据流编程模型作为高效的并行编程模型被广泛应用于媒体处理和网络服务等应用中.然而,多/众核结构的底层计算、存储和通信的复杂性对数据流程序的性能提出了新的挑战,数据流程序在不同的多/众核结构上的可移植性和可编程性也为编译器提出了更高的要求.针对数据流程序所面临的问题,提出并设计实现一种数据流编程模型——COStream数据流编程语言及其编译系统,提高了数据流程序的可编程性.COStream在C语言文法的基础上加入表征数据流图的文法结构,文法结构清晰,具有良好的可重用性和可扩展性.COStream编译系统利用同步数据流图作为中间表示,根据目标系统的结构特点对数据流程序进行并行优化并构造流水线调度,进而生成高效的可并行执行的目标代码.在X86多核架构下实现了COStream编译系统,并对该领域的多个实验程序进行了测试,测试结果表明,COStream具有良好的可扩展性和高加速比.; 张维维魏海涛于俊清李鹤黎昊杨秋吉; 关键词：多核处理器数据流

火电企业配煤模型与优化算法被引量：1: 2015年; 针对目前的企业配煤应用模型存在的问题,把煤的发热量、挥发分、硫分等煤质指标和自身限制当作约束条件,将配煤成本设置为目标函数,创建一个具有线性关系的火电企业实用型配煤优化模型。通过大量实验对粒子群算法进行改进,将改进后的粒子群算法应用到模型的求解当中。实验结果表明,通过选取恰当的配煤模型,利用改进后的粒子群算法求解,得出的各单煤的配煤比例符合实际要求,该算法具有一定的稳定性。; 李彬尉守科于俊清李石君; 关键词：煤质分析粒子群算法惯性权重

面向X10的数据流程序编译优化算法被引量：1: 2013年; 数据流编程作为一种编程模式已被广泛应用到各个领域.然而,多核体系结构的不同使得数据流程序在不同平台上移植困难.X10作为一种新型并行编程语言,为不同的多核体系结构提供了统一的并行计算环境.如何利用X10语言的特性来提高数据流程序的效率已成为目前研究工作的一大难点.本文设计并实现了一个面向X10的编译优化系统,该系统确立了三种优化算法:针对X10语言的代码生成优化减少了生成的X10代码量;针对同步数据流图的任务划分优化在负载均衡的基础上,避免了死锁的产生,同时减少了通信开销;针对底层硬件资源的通信优化在机器间通信、机器内部线程间通信、线程内部通信方面进行了区分和优化,减少了通信开销.实验结果表明,设计的三种编译优化算法都获得了较大的性能提升.; 刘小宪魏海涛于俊清; 关键词：X10 并行计算

面向多核集群的数据流程序层次流水线并行优化方法被引量：8: 2014年; 数据流编程语言是一种面向领域的编程语言,它能够将计算与通信分离,暴露应用程序的并行性.多核集群中计算、存储和通信等底层资源的复杂性对数据流程序的性能提出了新的挑战.针对数据流程序在多核集群上执行存在资源利用低和扩展性差等问题,利用同步数据流图作为中间表示,文中提出并实现了面向多核集群的层次性流水线并行优化方法.方法包含任务划分与调度、层次流水线调度和数据局部性优化,经过编译优化后生成基于MPI的可并行执行的目标代码.其中任务划分与调度是利用程序中数据和任务并行性将任务映射到计算核上,实现负载均衡和低通信同步开销;层次性流水线调度是利用程序中的并行性构造低延迟流水线调度;数据局部性优化是针对数据访问存在的Cache伪共享做面向存储的优化.实验以X86架构多核处理器组成的集群为平台,选取媒体处理领域的典型应用算法作为测试程序,对层次流水线优化进行实验分析.实验结果表明了优化方法的有效性.; 于俊清张维维陈文斌涂浩何云峰; 关键词：多核集群流水线

一种面向众核架构的数据流编译框架被引量：2: 2014年; 数据流编程模型将程序设计与媒体处理相结合,已大量应用到各个领域.众核处理器已经成为主流和工业标准,如何利用众核架构的特性来提高流应用执行性能已成为目前研究工作的一大难点.文中提出了一个高效的流编译框架来优化流应用的执行,该框架包含3个优化策略:设计一个最优的软件流水调度方法;提出一个高效的数据存储分配算法;并采用合理的众核间的映射策略,减小通信以及同步的开销.文中在Godson-T上实现了该编译器框架,实验结果表明,该方法比优化前有较大性能改进.; 魏海涛秦明康于俊清范东睿

多核环境下编译器辅助消息驱动的动态调度被引量：1: 2014年; 计算密集型应用中存在大量的并行性,如何优化并行处理任务,充分利用多核处理器的并行资源是当前多核编程领域亟待解决的重要问题.针对此问题,文中提出编译器辅助消息驱动的动态调度模型来优化任务调度;设计出新的编程模型DFBrook,以便更好地支持数据级和任务级的并行;采用编译器辅助的方式,由编译器产生将在运行时创建数据流图的代码;调度器对数据流图进行分析和解除任务依赖,并将任务分发到各处理核,处理核执行完任务后提供反馈信息给主控核进行调度决策.实验结果表明,调度模型具有较好的扩展性,并保持了较高的负载均衡效率和较低的通信开销.; 于俊清余华飞魏海涛秦明康; 关键词：多核处理器动态调度

面向X86多核处理器的数据流程序任务调度与缓存优化被引量：2: 2016年; 数据流编程作为一种编程模式被广泛地应用于多核处理器系统,其多核处理器的并行调度和对主存的访问延迟对程序的性能有很大的影响.为此,结合X86多核处理器的特点,提出一种数据流程序的任务调度与缓存优化方法.任务调度优化首先在预处理阶段提高目标程序的局部性和并行粒度;然后利用数据流程序的数据并行、任务并行和流水并行优化核间负载均衡,并构造软件流水调度.缓存优化针对目标系统的层次性缓存结构特征,通过消除缓存伪共享减少多核并行运行时相互间的干扰,根据逻辑线程间的通信分布实现逻辑线程到处理器核的映射.以COStream作为数据流编程语言,输出经过编译优化后的目标代码.实验选取数字媒体领域典型的算法进行测试,测试结果表明,编译优化后的测试程序基本达到线性加速比,验证了编译系统的有效性.; 唐九飞李鹤于俊清; 关键词：数据流任务调度缓存优化

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国家教育部博士点基金(20120142110089)