ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2012
146
УДК 004.2; 004.31
А . Ю . П о п о в
ПРИМЕНЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
С МНОГИМИ ПОТОКАМИ КОМАНД И ОДНИМ
ПОТОКОМ ДАННЫХ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
ОПТИМИЗАЦИИ
Приведены принципы организации вычислительных систем с многими
потоками команд и одним потоком данных (МКОД), основанные на
применении процессора обработки структур данных. Предложена
схема взаимодействия устройств системы, обеспечивающая парал-
лельное выполнение потоков команд. На примере алгоритма
Дейкстры поиска кратчайших путей рассмотрены особенности раз-
работки программ оптимизации и ход вычислительного процесса в
системе МКОД.
E-mail:
alexpopov@bmstu.ru
Ключевые слова:
структура данных, оптимизация, алгоритм
Дейкстры, вычислительная система с многими потоками ко-
манд и одним потоком данных.
Обработка структур данных является основой многих алгоритмов
оптимизации, ускорить работу можно путем повышения степени па-
раллельной обработки [1]. Однако традиционные подходы к проекти-
рованию параллельных программ и систем, основанные на примене-
нии большого количества однотипных универсальных процессоров,
приводят к существенному росту сложности и времени разработки.
В настоящее время можно констатировать, что параллельные вычис-
лительные алгоритмы не нашли массового применения.
В работах [2–4] приведены результаты исследований принци-
пов построения и области применения ЭВМ с аппаратной под-
держкой операций над структурами данных. Показано, что пред-
ложенная архитектура относится к классу систем с многими пото-
ками команд и одним потоком данных. Система, построенная по
указанным в работах [2–4] принципам, разработана на основе эле-
ментной базы ПЛИС и успешно функционирует. Следующим эта-
пом в процессе внедрения МКОД системы является реализация
лингвистического и программного обеспечения, учитывающих
особенности данного класса систем. В работе проводится вариант
построения и организации вычислений на основе процессора обра-
ботки структур данных.
Вычислительная система МКОД состоит из двух процессорных
устройств: центрального процессора (ЦП) и процессора обработки
структур данных, который называется структурным процессором