探索确定性的共享内存并行编程模型的开题报告

探索确定性的共享内存并行编程模型的开题报告一、选题背景随着多核处理器的发展和普及，共享内存并行编程模型逐渐成为程序员们熟悉和运用的编程模型之一。它可以提高程序的执行效率和性能，加快程序执行的速度。然而，现有的共享内存并行编程模型的特点是有许多难以利用或不易利用的特性。比如，无锁和无同步操作的并发编程模型涉及到复杂的数据结构和算法，需要程序员有深厚的编程功底和专业的算法知识；而传统的锁机制所涉及的同步操作则会带来锁冲突、死锁等问题，对程序的效率和性能产生显著的影响。这些问题都需要在编写并行程序时加以解决。因此，本文希望通过研究探索一种基于确定性的共享内存并行编程模型，使程序员更容易构建高效的并行程序，并提高程序的可维护性和可扩展性。二、选题意义1.提高程序的执行效率和性能共享内存并行编程模型可以提高程序的执行效率和性能，并行化执行任务，加快程序运行的速度。因此，探索一种新的并行编程模型可以进一步提高程序的执行效率和性能，满足现代应用程序的需求。2.提高程序的可维护性传统的并行编程模型通常需要编写复杂的代码和数据结构，程序员需要具备专业的算法知识和深厚的编程基础，才能编写出高效的并行程序。然而，基于确定性的共享内存并行编程模型能够简化编程，降低编写代码的难度，提高程序的可维护性和可读性。3.提高程序的可扩展性确定性的共享内存并行编程模型可以更好地实现任务分配，避免了锁冲突和死锁等问题，降低了程序并行执行时的瓶颈，提高程序的可扩展性。三、研究内容和技术路线本文将研究一种基于确定性的共享内存并行编程模型。主要的研究内容包括以下几个方面：1.研究确定性并发编程的理论和方法2.设计实现一种新的并行编程模型3.测试并优化新模型的效率和性能技术路线：1.在研究确定性并发编程的基础上，了解现有的共享内存并行编程模型的优缺点，并提出新模型的设计思路。2.根据设计思路，设计和实现新的并行编程模型，并编写测试用例。3.通过对比新模型和传统的并行编程模型，测试新模型的效率和性能，并对其进行优化。四、预期成果本文的预期成果包括：1.一篇优秀的论文，详细描述基于确定性的共享内存并行编程模型的设计和实现，并分析其效率和性能。2.一个能够在实际应用中使用的并行编程模型，具有较高的效率和性能，并具有推广和应用的前景。3.一些测试用例和验证工具，可用于测试新模型的效率和性能，并为后续的研究和开发提供基础。五、论文进度安排1.前期调研：2021年9月-2021年11月2.新模型设计和实现：2021年12月-2022年3月3.测试和性能优化：2022年4月-2022年6月4.论文撰写和修改：2022年7月-2022年8月6、参考文献1.GaoGuangRui,QuanZhiGuo,LiZhiPeng,HuangZhengWei.2020.ANovelDeterministicParallelProgrammingModelBasedonAdjudicationforHeterogeneousMulti-coreSystems.JournalofComputerResearchandDevelopment,vol.57,no.07,pp.1368-1385.2.Tal-Elhasid,E.,O’Neill,T.,andBirman,K.P.2014.Praxis:scalableByzantinefault-tolerance.InProceedingsoftheTenthEuropeanConferenceonComputerSystems(EuroSys’15),1–15.3.P.Xiao,C.Li,andX.Li,“Thedesignofadeterministicparallellock-freequeue,”ConcurrencyComputation:PracticeandExperience,vol.25,no.17,pp.2424–2442,Nov.2013.4.D.Kong,J.Wang,andT.Ji,“Designandimplementationofadeterministicparallelprogramminglanguage,”