在人们将CPU的性能一步步推向高点的时候,多核已经取代了单核统治了当下的PC平台。为了充分利用多核平台强劲的计算资源,并让众多经过时间检验的优秀串行程序旧物新用,从而保持软件设计与硬件提升的协调,对串行程序并行化改造的研究显得颇为重要且已较为活跃。本文以串行程序并行化的重点技术-控制依赖和数据依赖的分析为基础,提出一个基于带权集合的串行程序并行化方案,重点研究了控制依赖和数据依赖的分析方法,并以实际工作中一个课题CRAES系统①的并行化改造为依据,对基于带权集合并行化方案加以深入分析和讨论。主要研究内容分为四部分。(1)对串行程序并行化的相关知识(串行程序、并行程序、并行程序设计方案、并行编程模型以及程序控制依赖和数据依赖)进行总结。(2)以CRAES系统的并行化改造为依据,对本文所提方案的需求分析及概要设计进行说明。(3)详细阐述控制依赖分析方法和数据依赖分析方法,并给出改进的算法;从数据分解、任务分解、循环级分解的角度分析了对串行程序的并行化改造可能;描述基于带权集合串行程序并行化方案的算法设计以及具体实现;给出改造后的并行程序的调试和优化方法。(4)简单介绍CRAES系统,以对此算法的分析为基础对其进行了并行化改造,并通过实验对并行化前后运行性能进行比较。