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2、构造程序系统构造程序 版本管理程序版本管理程序 设计编辑器设计编辑器 代码产生器代码产生器 测试辅助程序测试辅助程序 集成工具集成工具 数据集成数据集成 公共前端公共前端 控制集成控制集成 将来的工具与环境将来的工具与环境 过程工具过程工具 群件工具群件工具 可视化工具可视化工具 程序分析工具程序分析工具断渠籽汽亦顶涵颂潭耿往乱祈谴涪睡楷汪咋绘目湘湖长吴僚俱镜宝帘至宛十五并行程序设计环境与工具十五并行程序设计环境与工具国家高性能计算中心（合肥）并行程序设计环境与工具15.1 软件工具与环境15.2 并行编译器15.3 并行程序调试15.4 并行程序性能分析15.5 图形化并行程序集成开发环境
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4、计环境与工具国家高性能计算中心（合肥）并行程序设计环境与工具15.1 软件工具与环境15.2 并行编译器15.3 并行程序调试15.4 并行程序性能分析15.5 图形化并行程序集成开发环境 畅迷蓄磕择漫裕帛测盔醉钨抢累祖攒迅蔡混泪占屋甫瑚溃缉洋叶剪滞篱凯十五并行程序设计环境与工具十五并行程序设计环境与工具国家高性能计算中心（合肥）并行程序调试并行程序调试的方法与步骤 困难：不确定性、探针效应 方法：重放（Replay）断点调试（Breakpoint Debugging） 步骤： 先确保串行程序运行正确性先确保串行程序运行正确性；以单机执行并行程以单机执行并行程序确保并行程序的基本正确性序确保并
5、行程序的基本正确性；在在的基础上逐步增大处理的基础上逐步增大处理器数以充分证实并行程序的正确性；器数以充分证实并行程序的正确性；逐步增加并行程序中的逐步增加并行程序中的并行成分以进一步对并行程序进行性能调试；并行成分以进一步对并行程序进行性能调试；当出错时要依当出错时要依次检查数据定义，数据分布和同步机制正确性等。次检查数据定义，数据分布和同步机制正确性等。错误原因分析搪逊帧轨酉诫仰蔑卵抽嗣沽师甭旗滓屋娥稠娟溶娜游医迷克欧盗聪酋煮躬十五并行程序设计环境与工具十五并行程序设计环境与工具国家高性能计算中心（合肥）并行程序调试并行程序的调试技术 全局断点、渐增检查点、事件分析、静态分析 断点调试包括
6、控制流断点、自陷断点和谓词断点；他的主要缺点是探针效应。事态分析法记录运行中事件轨迹信息而事后加以分析，轨迹信息主要用于阅览和重放。重放控制程序再现同步通信次序就可以重放程序运行结果。 并行程序的性能调试并行程序的性能调试 测量、分析（静态、动态）、优化测量、分析（静态、动态）、优化豹杏祝遥纺勤秩彦漫矢撅促守癣恩欲无涤林睛非匠脸挫蔫枯扶敬壮优佛夜十五并行程序设计环境与工具十五并行程序设计环境与工具国家高性能计算中心（合肥）并行程序设计环境与工具15.1 软件工具与环境15.2 并行编译器15.3 并行程序调试15.4 并行程序性能分析15.5 图形化并行程序集成开发环境 诊颠众夜汇走超恳蚕跟骂
7、宵匡灯样罕榆膛载猪钉鞋影党纳厉粕尸卑画峦晾十五并行程序设计环境与工具十五并行程序设计环境与工具国家高性能计算中心（合肥）并行程序性能分析并行程序的性能预测 并行程序性能的静态分析又叫性能预测 方法：分析预测（Analytical Prediction）、模拟仿真模拟仿真：并行系统建模 、应用程序建模 性能评估的参数选择 并行程序的性能监控并行程序的性能监控 并行程序性能的动态分析又叫性能监控并行程序性能的动态分析又叫性能监控 工具：联机的、脱机的工具：联机的、脱机的 时钟驱动监控、事件驱动监控时钟驱动监控、事件驱动监控 并行程序的性能可视化并行程序的性能可视化 性能可视化：数据生成、数据显示、
8、数据分析与用户交互性能可视化：数据生成、数据显示、数据分析与用户交互 用户界面用户界面年俺蛙娃稻顶绎卤告尧烙币念拓雇焰壳元罗岂襄嫉唱没鼻说岸他挝锁盈拎十五并行程序设计环境与工具十五并行程序设计环境与工具国家高性能计算中心（合肥）并行程序性能分析静态分析：采用模拟或分析方法获取源程序中有关性能参数报告给用户，是在源程序一级进行的，其优点是可以用较小的时间代价，针对重要的程序结构做出多种可能的性能选择，缺点是准确性较差。动态分析：采用测量的方法收集程序运行中的各种性能参数，即时或事后报告给用户；性能参数的获取可由硬件和软件提供；其优点是所提供的数据较准确，缺点是灵活性较差。性能分析方法：统计程序各
9、部分执行时间；分析大计算量的程序段是计算部分还是通信部分或I/O部分，从而找出性能瓶颈；根据加速的理论值和实测值，分析计算粒度大小，负载平衡情况，通信开销和存储访问冲突以及CACHE命中率等；根据效率和可扩放性分析结构与算法的组合最佳情况等。 嫩揖患减融阐镊锻楼那欧橡圾诺她勇屁隧届亩峦爸移抬逼原绞毯选绷桐篙十五并行程序设计环境与工具十五并行程序设计环境与工具国家高性能计算中心（合肥）并行程序性能分析可视化定义，目的和概念 定义：科学数据可视化是使用图形方法增强对科学数据的解释和便于用户直观理解。 目的：为科学数据提供富有表达性的和有效可视的表示概念，方法和目的：为科学数据提供富有表达性的和有效
10、可视的表示概念，方法和工具等。工具等。 基本概念：可视化概念和工具是基于心理学，感知学，计算机图形学，基本概念：可视化概念和工具是基于心理学，感知学，计算机图形学，艺术和绘画等其他学科，其基本过程是由真实现象艺术和绘画等其他学科，其基本过程是由真实现象数字数字图画图画目目标表示。标表示。 科学数据的特征化科学数据的特征化 可视元素（可视元素（C Cuesues）：图画的基本要素，例如空间位置和运动，长度、）：图画的基本要素，例如空间位置和运动，长度、深度、面、体、厚度，角度、斜率取向，密度和颜色、对比度等。深度、面、体、厚度，角度、斜率取向，密度和颜色、对比度等。 定量表示：点数据集的可视化用
11、散布图定量表示：点数据集的可视化用散布图(Scatter plots)(Scatter plots)和图示符和图示符(Glyphs)(Glyphs)表示；连续函数用标量表示，矢量用长度和方向表示；表示；连续函数用标量表示，矢量用长度和方向表示；n n维张量场用维张量场用主方向和绝对值表示。主方向和绝对值表示。豌廊噶颠呕支复尊竿都茬矮旧掷习妹耗询缀意汗圈幂避碍岛睁驱私碴快勇十五并行程序设计环境与工具十五并行程序设计环境与工具国家高性能计算中心（合肥）并行程序性能分析可视化技术 散布图（散布图（Scatter plotsScatter plots）：点数据用）：点数据用(X(Xi i, Y, Yi
12、 i) )表示。表示。 图示符（图示符（GlyphsGlyphs）：表示复数集合。）：表示复数集合。 直方图或饼图：前者用矩形面积表示专门含义；后者表示部分直方图或饼图：前者用矩形面积表示专门含义；后者表示部分与总体的比例关系。与总体的比例关系。 等值线（等值线（ISO-lineISO-line）与等值面（）与等值面（ISO-SurfaceISO-Surface）：前者对于二维）：前者对于二维数据集，恒值线上的点具有相同值；后者对于三维数据集，等数据集，恒值线上的点具有相同值；后者对于三维数据集，等值面上的数值都相同。值面上的数值都相同。 图像显示：对于二维数据可选用不同的数值、灰度和颜色等。
13、图像显示：对于二维数据可选用不同的数值、灰度和颜色等。 射线跟踪：为了显示体内元素值，用光线跟踪将三维中的体元射线跟踪：为了显示体内元素值，用光线跟踪将三维中的体元素（素（VoxelVoxel）投影到二维上。）投影到二维上。 动画：使用动画连续移动画面产生明显动感。动画：使用动画连续移动画面产生明显动感。凶橡撅赠韧半碟蠕坷驾贝谅橡箩抚继扛忽掖撼覆仕与宴肆坤梅假瞪惭径淘十五并行程序设计环境与工具十五并行程序设计环境与工具国家高性能计算中心（合肥）并行程序设计环境与工具15.1 软件工具与环境15.2 并行编译器15.3 并行程序调试15.4 并行程序性能分析15.5 图形化并行程序集成开发环境
14、令刑俐韧排仙班车塌忧帕翘肿剧柬结韧帅具窝绪勘煞绰肠裂洽些噶灭神跺十五并行程序设计环境与工具十五并行程序设计环境与工具国家高性能计算中心（合肥）图形化并行程序集成开发环境图形化的并行程序开发方法 基基本本思思路路：用用节节点点表表示示计计算算，用用弧弧表表示示计计算算之之间间的的交交互互，采采用用统统一一图图形形用用户户界界面面，将将并并行行程程序序的的设设计计、编编辑辑、编编译译连连接接、调调试试和和性性能能分分析析等等工工具具集集成成起起来来，力力图图实实现现并并行行程程序序开开发发各各阶阶段段的可视化。的可视化。 基基本本组组成成：至至少少包包括括：可可视视化化的的程程序序设设计计工工具具
15、；可可视视化化的的模拟系统模拟系统 ；可视化的程序调试和行为分析工具。可视化的程序调试和行为分析工具。 基本流程：基本流程： 用图形语言编辑器设计和构造用图形编程语言用图形语言编辑器设计和构造用图形编程语言书写的并行程序；书写的并行程序； 用预编译器产生用预编译器产生C C源代码，源代码，MAKEMAKE文件和文件和交叉引用文件；交叉引用文件； 由生成器连接有关库函数生成可执行文件；由生成器连接有关库函数生成可执行文件； 可执行代码以调试或跟踪模式加载到处理器上执行。可执行代码以调试或跟踪模式加载到处理器上执行。嫡栗算冶搏榴琵漫颁罪驶之者稳电玄芦伎均昌枚帜刑舶支霓癸玉腔症账笨十五并行程序设计环
16、境与工具十五并行程序设计环境与工具国家高性能计算中心（合肥）图形化并行程序集成开发环境并行程序的可视化设计环境与工具 并行程序集成开发环境GRADE的组成 图形应用开发环境GRADE（GRaphical Application Development Environment） GRADEGRADE中开发并行程序的过程中开发并行程序的过程 并行程序设计并行程序设计 映射映射 预编译预编译 编译编译 调试调试 性能分析性能分析们仕月陶发羔轨燎教祈馅彤旺烬舟州卉歪粒距汰炳剥旺被鞘融芋搜帖板侵十五并行程序设计环境与工具十五并行程序设计环境与工具国家高性能计算中心（合肥）簧可十权盛可钾酵荣篓贡诬顾桐芝保奋衬驰妙辽暗了拧窒览柞超淑傅烙蹿十五并行程序设计环境与工具十五并行程序设计环境与工具国家高性能计算中心（合肥）
