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数值天气预报业务模式现状与展望 被引量:147
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作者 陈德辉 薛纪善 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期623-633,共11页
20 0 4年是数值天气预报理论提出 10 0周年 ,同时也是数值天气预报业务化应用 5 0周年。经过百年的发展历程 ,数值天气预报学科有了飞跃的发展。特别是最近 10多年来 ,大气科学以及地球科学的研究进展 ,高速度、大容量的巨型计算机及网... 20 0 4年是数值天气预报理论提出 10 0周年 ,同时也是数值天气预报业务化应用 5 0周年。经过百年的发展历程 ,数值天气预报学科有了飞跃的发展。特别是最近 10多年来 ,大气科学以及地球科学的研究进展 ,高速度、大容量的巨型计算机及网络系统的快速发展 ,更加快了数值天气预报的发展步伐。文中从模式动力框架、物理过程参数化、模式程序软件等方面对数值天气预报业务模式现状进行了简要综述 ,对存在的问题进行了探讨 ,并对数值天气预报业务模式的未来发展作了展望。当前数值天气预报业务模式发展的特点有 :(1) 2 0世纪 90年代中期以来 ,各国的全球和区域模式水平和垂直分辨率都有明显提高 ,且模式物理过程也同步进行改进 ;数值预报业务模式已进入了大规模并行计算的阶段 ;(2 )主要发达国家和中国都正在致力于研发各自的新业务数值预报模式———非静力 (多尺度 )一体化模式或非静力中尺度模式 ,部分国家的新一代天气 气候一体化数值模式已业务运行 ;(3)业务数值预报模式正在朝着不断完善的方向发展。随着模式分辨率的提高 ,云物理过程、陆面过程和湍流过程、考虑坡度 -坡向因子的辐射过程等在模式中的参数化方案 ,以及模式垂直坐标的选择越来越受重视 。 展开更多
关键词 数值天气预报 数值模式 数值预报模式 参数化方案 业务化 云物理过程 大气科学 域模式 巨型计算机 并行计算
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支持动态可重构的软/硬件统一多线程编程模型 被引量:3
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作者 王颖 周学功 +1 位作者 游红俊 彭澄廉 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期736-745,共10页
针对可重构系统中的数据流驱动应用,提出支持动态可重构的软/硬件统一多线程编程模型SHUMDR及其层次化实现.通过硬件线程接口设计、操作系统内核扩展,便于设计人员以统一的线程视图描述应用的软硬件划分.以数据加密/解密为例进行测试的... 针对可重构系统中的数据流驱动应用,提出支持动态可重构的软/硬件统一多线程编程模型SHUMDR及其层次化实现.通过硬件线程接口设计、操作系统内核扩展,便于设计人员以统一的线程视图描述应用的软硬件划分.以数据加密/解密为例进行测试的结果表明,统一线程抽象带来的时间开销和空间资源占用率较小,该模型在探索编程灵活性的同时,能够有效地兼顾硬件的效率. 展开更多
关键词 动态部分可重构 软/硬件统一多线程编程模型 硬件线程接口 桩线程
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一种基于过程级编程模型的可重构片上系统设计方法 被引量:2
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作者 陈宇 李仁发 +1 位作者 钟俊 刘滔 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期1748-1758,共11页
可重构片上系统是一种兼具功能灵活性与高运算速度的新型计算平台,是面向未来嵌入式应用市场复杂需求的技术解决方案,但复杂、困难的设计过程必将阻碍它的广泛应用与进一步发展.针对当前可重构片上系统设计过程中编程不透明、可重构资... 可重构片上系统是一种兼具功能灵活性与高运算速度的新型计算平台,是面向未来嵌入式应用市场复杂需求的技术解决方案,但复杂、困难的设计过程必将阻碍它的广泛应用与进一步发展.针对当前可重构片上系统设计过程中编程不透明、可重构资源难以有效利用等问题,结合可编程器件能够根据应用特性动态配置芯片体系结构的特点,提出并实现了一套基于过程级透明编程模型的软硬件协同设计方法.在编程模型框架内,系统设计人员通过调用已根据应用特性进行优化的软硬件协同函数库,即可利用高级语言完成系统功能描述;动态软硬件划分算法在程序运行时对其进行划分,选择、调度需要转换到软件或硬件实现的库函数,并通过动态链接器实时切换函数的运行方式,从而形成一个由功能描述到系统实现的自动化流程.实验及测试结果验证了该方法的可行性和高效性. 展开更多
关键词 可重构片上系统 软硬件协同设计 过程级编程模型 动态软硬件划分 设计方法学
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可重构片上系统设计流程中的动态重构问题研究 被引量:2
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作者 陈宇 李仁发 +1 位作者 朱海 袁虎 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期646-660,共15页
近年来,可重构片上系统已成为科学研究及嵌入式应用领域中应对复杂计算需求的有效技术解决方案.针对目前缺少一个从系统级设计到应用实现,统一、综合规划动态重构问题的系统设计流程,以及动态重构过程对系统设计人员不透明等问题,在系... 近年来,可重构片上系统已成为科学研究及嵌入式应用领域中应对复杂计算需求的有效技术解决方案.针对目前缺少一个从系统级设计到应用实现,统一、综合规划动态重构问题的系统设计流程,以及动态重构过程对系统设计人员不透明等问题,在系统设计层给出了一种过程级软硬件统一编程模型.在此框架内,设计人员通过调用已根据应用特性进行优化的软硬件协同函数,即可利用高级语言完成系统功能描述;在细节设计层提出了基于单位面积加速比的软硬件任务调度算法,实时管理动态可重构资源;在应用实现层,以可重构专用图形加速卡为原型系统,论述动态可重构系统实现中的关键技术.实验及测试结果验证了通过将动态重构问题置于整个系统设计流程中予以考虑,能够达到提升系统开发效率之目的. 展开更多
关键词 动态重构 软硬件协同设计 过程级编程模型 在线任务调度
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基于过程级编程模型的软硬件协同设计框架 被引量:1
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作者 刘滔 李仁发 +2 位作者 陈宇 刘彦 付彬 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期259-261,264,共4页
当前动态可重构计算系统对程序员编程不透明,且动态可重构资源难以有效利用。针对上述问题,提出一种基于过程级透明编程模型的软硬件协同设计框架。在该框架内,软件开发人员对软硬件协同函数库进行调用,即可用C语言完成系统功能描述。... 当前动态可重构计算系统对程序员编程不透明,且动态可重构资源难以有效利用。针对上述问题,提出一种基于过程级透明编程模型的软硬件协同设计框架。在该框架内,软件开发人员对软硬件协同函数库进行调用,即可用C语言完成系统功能描述。动态软硬件划分算法在程序运行时进行划分,自动选择并调度需要转换到软件或硬件的库函数,通过动态链接器实时切换函数的运行方式,实现由功能描述到系统实现的自动化流程。 展开更多
关键词 软硬件协同设计 过程级 编程模型 协同函数库 可重构计算
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一个JAVA可视化面向对象程序设计支撑系统的设计
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作者 刘建宾 郝克刚 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2002年第4期31-34,共4页
1引言 由Grady Booch James Rumbaugh和Ivar Jacobson共同创建的一种可视化说明、建造软件系统的工业标准语言——统一建模语言UML(Unify Modeling Language)[1,2]是面向对象软件建模的国际标准,具有直观自然,表现力强的特点.对过程建模... 1引言 由Grady Booch James Rumbaugh和Ivar Jacobson共同创建的一种可视化说明、建造软件系统的工业标准语言——统一建模语言UML(Unify Modeling Language)[1,2]是面向对象软件建模的国际标准,具有直观自然,表现力强的特点.对过程建模,尽管UML提供了活动图和顺序图,但它们均属动态模型,UML缺乏对过程的静态建模方法,所以UML的静态建模机制并不完善.UML活动图从动态观点来建立过程模型,而最终程序代码是静态的,因而活动图过程模型与代码两者的结构是不一致的. 展开更多
关键词 程序设计 面向对象 可视化 JAVA语言 支撑系统
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支持远程动态重构的嵌入式系统设计 被引量:3
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作者 侯方 王颖 +2 位作者 周学功 王伶俐 彭澄廉 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第7期213-216,共4页
为使嵌入式系统具备远程在线更新和维护能力,基于软/硬件统一多任务编程模型,应用互联网可重构逻辑设计方法设计并实现支持远程动态重构的嵌入式系统。提出的统一多任务编程模型为软/硬件任务提供统一接口和管理方式,可降低设计可重构... 为使嵌入式系统具备远程在线更新和维护能力,基于软/硬件统一多任务编程模型,应用互联网可重构逻辑设计方法设计并实现支持远程动态重构的嵌入式系统。提出的统一多任务编程模型为软/硬件任务提供统一接口和管理方式,可降低设计可重构系统的复杂度,同时远程重构功能增加了系统远程在线更新和维护的能力。实验结果表明,该模型可用于远程可重构系统的设计,同时硬件任务也具有较快的加速比。 展开更多
关键词 硬件任务 动态可重构 软/硬件统一多任务编程模型 Xilkernel操作系统 WEB服务器 嵌入式系统 可重构区域
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支持硬件透明编程模型的动态可重构系统的设计与实现 被引量:1
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作者 钟俊 李仁发 +1 位作者 陈宇 刘彦 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第11期4193-4196,4217,共5页
以Java作为可重构系统描述语言,提出了一种方法级的硬件透明编程模型,给出了硬件方法封装方式和软硬件方法动态链接过程。程序设计者调用软件方法进行应用开发,虚拟机根据软硬件划分结果动态加载并链接相应的硬件方法,从而达到简化编译... 以Java作为可重构系统描述语言,提出了一种方法级的硬件透明编程模型,给出了硬件方法封装方式和软硬件方法动态链接过程。程序设计者调用软件方法进行应用开发,虚拟机根据软硬件划分结果动态加载并链接相应的硬件方法,从而达到简化编译器和综合工具以及屏蔽底层物理细节的目的。实验结果表明上述编程模型能够支持硬件透明编程,同时系统性能得到了明显的改善。 展开更多
关键词 动态可重构系统 软硬件划分 软硬件协同综合 JAVA 硬件透明编程模型 硬件方法
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支持过程级动态软硬件划分的RSoC设计与实现
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作者 朱海 李仁发 +1 位作者 陈宇 刘彦 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2010年第4期131-135,共5页
目前,可重构计算平台所支持的动态软硬件划分粒度多处于线程级或指令级,但线程级划分开销太大,而指令级划分又过于复杂,因此很难被用于实际应用之中。本文设计并实现了一种支持过程级动态软硬件划分的可重构片上系统(RSoC),提出了一种... 目前,可重构计算平台所支持的动态软硬件划分粒度多处于线程级或指令级,但线程级划分开销太大,而指令级划分又过于复杂,因此很难被用于实际应用之中。本文设计并实现了一种支持过程级动态软硬件划分的可重构片上系统(RSoC),提出了一种过程级硬件透明编程模型,给出了过程级的硬件封装方案;在分析软硬件过程根本区别的基础上,针对硬件过程开发了专门的管理模块,并利用部分动态重构等技术,实现了硬件过程的动态配置。实验表明该系统能够较好的支持过程级的动态软硬件划分,实现了节省资源、简化设计,提高性能等目的。 展开更多
关键词 可重构片上系统 动态软硬件划分 硬件透明编程模型
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