Abstract
傳統的雷達系統為了符合 Hard Real-Time 的需求，需要昂貴的硬體設備與長時間人力去做硬體設計與測試的工作。隨著硬體速度的一日千里，由中山科學研究院提出了物件導向數位訊號處理 (Object-OrientedDigital SignalProcessor; OODSP) 計畫，並委託國立清華大學研究利用一般用途數位訊號處理器 (General Purpose Digital SignalProcessor) 來建構出物件導向環境之雷達系統，以降低研發各式雷達之成本與人力時間。 在 OODSP 計畫中，我們所使用的多處理器系統乃是由美國 Mercury Computer Systems, Inc. 所生產之 RACE 系統，雖然使用 RACE 的成本已比傳統雷達系統來得低廉，但仍屬於高價位雷達系統。在所有系統都朝向小型化(downsizing) 、分散式環境 (distributedenvironment) 邁進之下，於是我們開始著手研究如何利用多部 PC 所組成之叢集來解決雷達系統之計算問題。 在本論文中，我們利用修改Java 直譯器（Interpreter）的執行方式，來將 Java 上的 ThreadObject 分散的不同的 PC 上面執行，並利用資料分割（DataPartitioning）的方式，來將雷達系統上可能用到的計算方式分散執行，以達到加速雷達運算的目的。 在修改 Java 直譯器的過程中，我們參考了 CORBA （Common Object Request Broker Architecture）的架構，並在系統中加入了類似 Object Repository 的功能，讓在 PC 叢集中每一部 PC 都能夠知道並參考（Reference）到每一個物件的正確位置（Location）。 我們採取 Java 做為我們所使用的程式語言，其原因在於 Java 純粹的物件導向環境。這使的每一個物件（Object）可以獨立運作，加上 Java 去除了C/C++ 中一些複雜、模糊、與不安全的特徵。例如：指標運算（Pointer Arithmetic）與記憶體配置（Memory Allocation/De-Allocation）問題，這讓我們在做物件遷移（Object Migrating）時更方便於實作。更重要的是發表Java 程式語言的 Sun 公司所承諾之"Write once, execute anywhere"。 最後我們所完成的 JavaInterpreter 能夠適用於所有的 Java 程式，所有開發與單一機器上的多執行緒（Multi-Threaded）程式，皆可以在我們的PC 叢集上執行。未來，我們要增進 PC 叢集的 Scalability，降低因為交互參考（CrossReference）所產生多餘的 Communication Latency。進一步將容錯（Fault Tolerance）功能加入，也就是即使在 PC 叢集上的某一部機器當機，原來存在上面的的物件也能順利地遷移（Migrate）到其他機器上，使整個程式不受影響，繼續執行。我們希望修改過的 Java 直譯器在未來將能運用到 Java 的作業系統 (Java OS) 上，取代目前多樣化的作業系統環境，使的所有的執行環境能夠簡單化、快速化，達到 Java 程式執行環境無障礙、速度無阻礙的境界。