《冒泡排序网络可嵌入性质模拟系统设计和实现 计算机专业》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冒泡排序网络可嵌入性质模拟系统设计和实现 计算机专业（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目 录前 言1第一章系统概述21.1背景21.2意义21.3主要工作及目标31.3.1主要工作31.3.2开发目标31.4组织结构4第二章预备知识和技术介绍52.1冒泡排序图52.2系统相关技术简介62.2.1HTML62.2.2CSS72.2.3JavaScript72.2.4HTML5特性72.2.5HTML5优势7第三章需求分析83.1业务需求分析83.2用户需求分析83.2.1用例图模型83.2.2冒泡排序网络103.2.3路由103.2.4多播/广播构造113.2.5完全二叉树123.2.6圈的嵌入133.3功能需求分析143.4非功能需求分析16第四章总体设计174.1系统功能模块
2、设计174.1.1冒泡排序网络模块184.1.2路由模块184.1.3多播/广播构造模块184.1.4完全二叉树模块184.1.5圈的嵌入模块194.1.6帮助模块19第五章详细设计与实现205.1主界面设计205.2冒泡排序网络模块详细设计225.3路由模块详细设计235.4多播/广播构造模块详细设计285.5完全二叉树模块详细设计325.6圈的嵌入模块详细设计34参考文献36致 谢38摘 要随着多核技术的发展，计算机多核处理器的片内互连问题被视为系统设计的关键。这个问题吸引了越来越多的工作人员来研究互连网络的拓扑结构。人们希望通过比较这些互连网络拓扑图的相关参数如直径，连通度等，找到一种更
3、好的互连方法，以便设计出更好的计算机系统。n维冒泡排序图Bn是一种由凯莱图模型设计出来的新的网络拓扑结构。与经典的n维超立方体结构Qn相比，Bn在图的连通度和容错性等方面都有更好的表现。因为这个网络具有点对称性、可缩结构和结构简单1等特点，所以相关领域内的研究者都很重视有关冒泡排序图的各种性质的研究。本课题的主要内容是设计实现一个冒泡排序网络可嵌入性质模拟系统。本文对冒泡排序网络可嵌入性质模拟系统进行了详细的说明，首先介绍了冒泡排序网络的研究背景和意义，然后对冒泡排序网络可嵌入性质模拟系统进行总体概述，说明了该系统的主要工作以及开发目标。接下来，从功能需求分析方面出发，对系统开发的相关技术如H
4、TML、CSS以及JavaScript等进行简单的介绍，然后对该模拟系统进行总体的分析，接着进行界面设计，再进行该模拟系统的详细设计。关键词：冒泡排序网络；不交路；最短路径；HTML5AbstractWith the development of multi-core technology, the issue of on-chip interconnection of computer multi-core processors is regarded as the key to system design. This problem has attracted more and more
5、researchers to study the topology of the interconnection network. People hope to find a better interconnection method by comparing the relevant parameters (such as diameter, connectivity, etc.) of these interconnection network topology diagrams in order to design a better computer system.nth bubble-
6、sort graph Bn is a new network topology designed by the Cayley graph. Compared with classical nth hypercube Qn, Bn has better performance in graph connectivity and fault tolerance. Because this network has characteristics such as point symmetry, shrinkable structure and simple structure, researchers
7、 in related fields have paid great attention to the research on various properties of bubble-sort graphs. The main content of this task is to design and implement a simulation system about embedding characteristics of bubble-sort network.This article gives a detailed description of the simulation sy
8、stem about embeddable characteristics of bubble-sort network. First, the research background and significance of the bubble-sort network are introduced. Then a general overview of the simulation system about embeddable characteristics of bubble-sort network is given. The main work and development go
9、al of the system are described. Next, from the aspect of functional requirement analysis, the relevant technology such as HTML, CSS and JavaScript are briefly introduced. Then the overall analysis of the simulation system is carried out, followed by the interface design, and then the detailed design
10、 of the simulation system. Finally, test and analyze the simulation system.Keywords: Bubble-sort network; Disjoint path; Shortest path; HTML5.前 言由开关元件按一定拓扑结构和控制方式构成的网络以实现计算机系统内部多个处理机或多个功能部件间的相互连接。在并行处理计算机系统、分布计算机系统和计算机网等由多个处理机或多个功能部件组成的各种系统中，都会遇到机间互连问题。互连必须遵循一定的拓扑结构，通过开关元件来完成，以一定的控制方式实现机间通信。因此，互连网络是
11、这些系统的重要组成部分，它对系统的性能指标有决定性的影响。互连网络具有三大要素，即结点间互连拓扑(包含连接通路)、开关元件和控制方式。在不同的系统中，开关元件所处的物理位置可能是不同的。在采用集中式结构的系统中，互连网络可以是一个独立的部件，由一组开关元件构成，位于被连接的处理机或功能部件结点之间，在一定的控制方式作用下，按照互连拓扑的要求建立结点间的各条连接通路，以实现各个结点对的相互通信。但是，在许多采用分布式结构的系统(特别是计算机网)中，开关元件可能分散地隐含在各个结点内部，从外面只能看到由结点间连接通路所代表的互连拓扑，因而互连网络并不是以一个独立部件的形式出现的，这是一种对互连网络
12、的广义理解，是随着分布式系统结构的日益流行而确立起来的。冒泡排序网络是由Cayley图所设计出来的一种重要的互连网络，这个网络由于它的点对称性、可缩结构以及结构简单而受到了许多研究者的极大关注。本课题的主要内容便是设计并且实现一个冒泡排序网络可嵌入性质模拟系统。本文主要内容及结构如下：第一章主要介绍了课题背景、课题意义、冒泡排序网络可嵌入性质模拟系统的主要工作以及目标。第二章主要介绍了课题相关的一些基本知识以及用于开发系统的技术。第三章主要进行了系统的需求分析，包括业务需求分析、用户需求分析、功能需求分析以及非功能需求分析。第四章主要介绍了系统的总体设计，有哪些功能模块。第五章主要介绍了系统的
13、详细设计，主页面设计，各个功能页面的详细设计，包括功能介绍和功能的实现。第一章系统概述本章节首先介绍了冒泡排序网络可嵌入性质模拟系统的课题背景和意义，然后介绍了本系统的主要功能以及目标，在本章节的最后介绍了本文的结构。1.1背景目前，随着如航天设备开发这些行业的高速发展，人们越来越渴望实现计算机更高的计算性能。虽然计算机处理器的性能越来越高，但是仍然无法满足现实中许许多多的实际问题的需求2。因为这些问题都非常具有挑战性，它们对计算机的运算能力要求达到了每秒百万亿次，有些甚至需要更高级别的运算能力3。多计算机系统和并行计算机是用来满足人们对运算能力日渐增长的需求的一种解决方案4。互连网络可以说是
14、并行计算机的一块重要组成部分，在人们研发高性能的的并行计算机过程中，设计出高性能的互连网络结构能够起到十分重要的作用5。一个网络的拓扑结构便是该网络中的组件之间连接的方式，设计计算机互连网络的第一个步骤便是网络的拓扑结构。人们在研究网络的拓扑结构时，往往把网络中的组件用一个个点来表示，把信道用两个点之间的线来表示，从而该网络的拓扑结构也就可以用一张图来表示，所以研究图的结构问题就相当于研究网络的拓扑结构问题。换而言之，图是网络拓扑结构的一种数学模型6。互连网络对并行计算机的性能高低影响很大。设计出性能优秀的互连网络是提高并行计算机性能的一个关键的问题。选择互连网络的拓扑结构时，不仅要考虑系统的
15、容错和性能，还要考虑系统制造时的成本。冒泡排序网络的容错和性能都十分不错，因此也被很多人研究过。1.2意义本文设计并且实现了冒泡排序网络可嵌入性质模拟系统，本系统主要是为用户演示冒泡排序网络是如何构造以及它的一些性质，让用户能够对冒泡排序网络有一定的了解与认识。本课题的意义主要有以下三点：（1） 冒泡排序网络可嵌入性质模拟系统的各个页面设计以及各项功能的实现都是全新的设计。（2） 冒泡排序网络可嵌入性质模拟系统用户界面友好。本系统可以让用户一步一步自行构造冒泡排序网络，用户也可以根据系统提示对冒泡排序网络的一些性质进行深入的了解。而且，用户可以很轻松容易地学会并使用本系统，在用户使用本系统时可以充分感受到简单易用的特点。（3） 冒泡排序网络可嵌入性质模拟系统可以很容易地扩充功能。1.3主要工作及目标冒泡排序网络可嵌入性质模拟系统的主要工作内容以及系统开发目标如下：1.3.1主要工作本文主要是对冒泡排序网络可嵌入性质模拟系统的需求以及功能的实现进行详细的介绍，本系统的主要工作内容是向用户展示冒泡排序网络的一些基本性质，与用户交互，让用户能够清楚地认识了解冒泡排序网络。本课题的主要工作内容如下：
