用户实现数据并行编程的机器和集合抽象

摘要

数据并行已经成为计算密集型程序并行化的一种富有成效的方法。数据并行的优点是模仿程序的顺序（和确定性）结构，而不是任务并行，后者必须编程进程之间的显式交互。在数据并行中，数据结构通常以大数组的形式分布在目标并行机的处理器上。试图从传统代码中提取分布方面常常会遇到数据结构的使用和代码中数据依赖模式的表达缺乏一致性的问题。这里我们提出了一个包含两个概念类的框架，Machine和Collection。Machine类抽象了硬件通信和分布属性。这使程序员能够从高层访问底层体系结构的重要部分。Machine类可以很容易地用于集合类的实现，使程序员能够完全控制数据的并行分布，并允许该类的正常顺序实现。通过在链接时选择顺序版本和并行版本，任何使用此类集合类的程序都将是可并行的，无需任何修改。使用Sophos库构建的商业应用程序的实验表明，该程序具有良好的并行速度，无需对应用程序进行任何调整。

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