基于框图模型的自动生成并行代码的研究

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计算机及嵌入式系统的多核发展促进了并行计算在软件领域的发展,因此怎样充分利用计算机或嵌入式系统的多核资源使计算任务更快的完成成为一个研究热点。框图模型仿真具有搭建仿真模型简单、易于上手等特点使其在多个领域中得到非常广泛的应用。那么怎样将框图模型与并行计算结合起来从而利用二者的优势就成为需要解决的问题。基于框图模型的自动生成并行代码的研究就将框图模型仿真和并行计算结合起来。论文研究的内容为分析框图模型的特性并将框图模型转变为C语言并行代码。具体内容及分析过程如下:(1)分析框图模型文件中的信息获得框图模型中模块特点,将模块间的关系存储起来得到模块间的依赖关系矩阵;(2)分析依赖关系矩阵获得框图模型中可并行执行的模块或模块支路;(3)通过分析可并行执行的模块或模块支路,再根据模块间的依赖关系,得到框图模型的功能并行的计算顺序;(4)构建模块的功能函数并结合计算顺序,生成初步的并行代码;(5)对初步的并行代码做并行识别,结合OpenMP语言,添加OpenMP编译制导指令,将初步并行代码转变为并行程序。最后对自动生成的并行代码做并行性能分析和准确性测试,可知框图模型到并行代码的自动生成是可行的。论文以mathworks公司的框图模型仿真软件Simulink作为例子来研究由框图模型到并行代码的自动生成。通过课题的研究,实现框图模型仿真和并行代码生成相结合的目的,这也是论文的创新之处。框图模型自动生成C语言并行代码能满足实时仿真的不同需求、有利于缩短项目的开发周期、减少硬件开发的次数以及减少项目的开发成本,这些对于项目的开发具有重要的意义。因此将框图模型仿真和并行代码生成相结合具有较好的经济价值和市场前景。
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