基于可视化建模的MPI并行程序设计系统及框架代码自动生成方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于可视化建模的ＭＰＩ并行程序设计系统及框架代码自动生成方法，用户界面层基于可视化操作界面向代码生成层提供模型；代码生成层用于对模型进行解析，其中用户界面层包括用于图形化建模的图形编辑器和作为生成代码框架修改环境的代码编辑器，代码生成层包括算法骨架模块、模型验证模块和代码生成模块，算法骨架模块用于描述模式的特征和行为，将设计模式进行再次的封装，提供程序框架；模型验证模块用于在代码生成前对模型的逻辑正确性进行验证，代码生成模块用于根据用户需求不同调用不同的并行标准库。与现有技术相比，本发明专利技术具有很好的通用性，即使不具备专业编程知识的专业人员，也可以通过可视化的建模方式自形生成代码框架。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种MPI高性能并行计算中的编程环境、模型与方法，特别是涉及MPI并行程序框架代码的自动生成及程序设计方法。
技术介绍
随着计算机的应用范围和应用水平的不断拓展和提高，人们对于计算机的计算和处理能力等性能要求也随之增加。近些年来，尤其是在天文、气象、海洋、生物、能源、化工、地质勘探、军事以及理论物理、数学等科学计算能力要求高的领域，对计算与信息处理能力提出了越来越高的要求。并行计算的出现和发展，也正是为了克服和解决这个问题而不断努力的。目前，构建并行计算硬件环境的技术也已日臻成熟，搭建一个理论上计算能力相当强的并行计算环境，现在已经不是难题。然而，如何高效地在并行计算环境中进行各种并行计算应用程序的设计与开发，对于多数非计算机专业出身并且缺乏并行计算程序开发的专业训练的各应用领域的技术人员来说，已成为并行计算技术转化为实际生产力所面临的关键问题。经文献检索发现，传统的支持并行程序设计与开发的系统和方法主要有：并行程序设计语言(HPF、Erlang、X10、Cilk)、并行编译器、高性能并行函数库(Intel的TBB、Microsoft TPL、IBM Amino)、可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于可视化建模的ＭＰＩ并行程序设计系统，包括用户界面层、代码生成层，用户界面层基于可视化操作界面向代码生成层提供模型；代码生成层用于对模型进行解析，其中用户界面层包括用于图形化建模的图形编辑器和作为生成代码框架修改环境的代码编辑器，代码生成层包括算法骨架模块、模型验证模块和代码生成模块，算法骨架模块用定义模式的属性集的方法来描述相应模式的特征和行为，将设计模式进行再次的封装，提供程序框架；模型验证模块用于在代码生成前对模型的逻辑正确性进行验证，以确保生成代码的有效性，代码生成模块用于根据用户需求不同调用不同的并行标准库。

【技术特征摘要】
1.一种基于可视化建模的MPI并行程序设计系统，包括用户界面层、代码生成层，用户界面层基于可视化操作界面向代码生成层提供模型；代码生成层用于对模型进行解析，其中用户界面层包括用于图形化建模的图形编辑器和作为生成代码框架修改环境的代码编辑器，代码生成层包括算法骨架模块、模型验证模块和代码生成模块，算法骨架模块用定义模式的属性集的方法来描述相应模式的特征和行为，将设计模式进行再次的封装，提供程序框架；模型验证模块用于在代码生成前对模型的逻辑正确性进行验证，以确保生成代码的有效性，代码生成模块用于根据用户需求不同调用不同的并行标准库。2.如权利要求1所述的基于可视化建模的MPI并行程序设计系统，其特征在于，还包括并行设计标准库，所提供的模型根据用户的需要通过对已有的并行设计标准库进行调用。3.如权利要求1所述的基于可视化建模的MPI并行程序设计系统，其特征在于，在该系统中定义一组用来刻画模型的构造块，该构造块由在不同模型间被重复使用的基本元素定义。4.如权利要求1所述的基于可视化建模的MPI并行程序设计系统，其特征在于，每个所述模型对应着一个树型数据结构，该树型数据结构包括：作为根的Contents Model类，该类抽象成员属性列表，该列表中保存有该系统中所有构造块成员，当访问模型数据结构时，得到这个数据结构的根，即在DiagramEditor类中定义的成员函数：ContentsMode1类的对象parent，通过parent.getChildren()可访问到所有的构造块，并且根据构造块可以访问对应的属性；NodeModel记录了一类构造块的相关信息，包括名称、位置、基本属性；构造块的共有属性，即List类型的sourceConnection和targetConnecti...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖士中，刘杰，孟晓静，孙超，孙济洲，汤善江，武华北，徐祯，于策，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]