【摘 要】
：
目前的处理器依赖于在片上集成多个处理核心来获得性能提升，以此为硬件基础的并行编程模型需要通过屏蔽底层并行实现细节，充分发挥多核优势。本文选取了Berkeley并行计算前景报告中指出的两个典型应用，高级加密算法AES和矩阵相乘Strassen算法。通过研究基于OpenMP的多核编程模型在进行典型应用加速时影响性能优化的多种因素，包括划分任务的合理性、核间通信量以及共享数据访问的解决方式等。基于Ope
【机 构】
：
School of Computer Science and Engineering,Beihang University,Beijing 100191,China
论文部分内容阅读
目前的处理器依赖于在片上集成多个处理核心来获得性能提升，以此为硬件基础的并行编程模型需要通过屏蔽底层并行实现细节，充分发挥多核优势。本文选取了Berkeley并行计算前景报告中指出的两个典型应用，高级加密算法AES和矩阵相乘Strassen算法。通过研究基于OpenMP的多核编程模型在进行典型应用加速时影响性能优化的多种因素，包括划分任务的合理性、核间通信量以及共享数据访问的解决方式等。基于OpenMP和TBB提出上述两个典型算法的并行化设计和实现，并研究和分析了在不同并行编程模型下，影响应用性能的多种因素。
其他文献
卫星搭载的有效载荷在轨运行期间新引入的周期性或非周期性干扰，需综合运用多种数据来源和关于干扰产生原理的先验知识，并结合图像处理手段实现图像恢复，同时保存原有辐射信息的真实性，为定量研究提供高质量可靠的数据准备。本研究针对某中波红外图像干扰条纹，利用星上定标数据，并通过条纹现象和机理分析，探索了一种新的基于空域信号补偿原理的图像条纹处理算法，实践证明，该算法可以大幅的改善图像质量，并保留辐射信息的可
针对阵列波导光栅设计中自由传播区模式有效折射率的确定问题，提出了采用加权等效模式折射率作为自由传播区模式有效折射率的方法。基于三维全矢量束传播法对自由传播区光场进行了模式分析，在此基础上，结合导模传输分析法，推导给出了加权等效模式折射率的表达式。
尽管高性能计算机性能提升越来越快，但由于其体系结构的复杂性和微处理器的复杂性，并行应用程序普遍存在性能问题，许多实际应用的持续性能通常只能达到机器峰值性能的5～10％，因而并行应用性能优化一直是高性能计算领域关注的焦点之一。本文主要从如何提高并行程序的单任务执行效率角度进行并行程序优化的探讨，以基于JASMIN 框架实现的Euler 为例，探讨并行程序在Xeon 微处理器平台上的具体性能问题和指令
随着获取设备的发展，大尺度、高分辨率数字图像已逐步步入现代人们的生活，大尺度图像的梯度域编辑显得更为重要。求解大规模未知数的泊松方程是大尺度图像梯度域编辑的关键，传统多重网格算法的迭代、约束和插值操作单独进行，内存和外存间通讯量大，算法效率低，为此本文提出了一种面向大尺度图像梯度域编辑的并行多重网格求解泊松方程的算法，利用多重网格的迭代、约束和插值过程的内存数据访问局部性和更新相关性，构造滑动工作
高性能计算机系统规模越来越大，系统可靠性问题越来越严重。检查点技术是最典型的容错方法，但是因为并行文件系统的性能提高相对缓慢，数据写带宽低，传统检查点方法产生了严峻的性能问题。针对当前计算机系统计算和存储资源丰富，而并行文件系统写带宽提高相对滞后的特点，本文提出基于内存缓存的异步检查点容错技术，传统的检查点技术被划分为两步：检查点文件首先被缓存在计算结点的局部内存，然后使用一个独立的帮助任务将数据
任务调度问题是一个NP完全问题,基于启发式的方法通常被用来求解次优解,其性能在很大程度上依赖启发的成效,在复杂问题时可能会产生不理想的结果.鉴此,根据DNA 双螺旋结构模型,提出了一种异构计算系统中DAG 任务调度的双螺旋结构遗传算法(DHSGA),DHSGA 算法将GA 算法和启发式方法有机的结合,首先针对DAG 任务图的数据依赖关系,采用启发式方法,控制GA算法的交叉与变异操作合理改变一个染色
由于处理能力强且成本功耗相对较低，利用GPU运行仿真应用可获得成本和性能的双赢。在基于GPU的并行离散事件仿真中，动态不规则的存储空间需求以及深度并发的存储空间分配请求等因素导致仿真事件的存储管理十分困难。针对这一问题，提出了一种基于GPU的并行离散事件仿真存储管理算法。首先分析仿真内核函数的仿真事件存储管理需求，提出存储管理算法框架并建立需求模型，进而推导出该模型下最优的存储管理算法，最后对算法
并行流水线Sn 扫描算法是在非结构网格上求解粒子输运方程的一种重要方法。本文在分析JASMIN框架下的并行流水线Sn 扫描算法的基础上，在多核集群平台上，算法并行性，通信效率，均衡负载等几方面，提出了一种优化算法。实验结果显示，与原JASMIN 的并行流水线Sn 扫描算法相比，优化算法在单个处理器上性能平均提高30％，在可扩展性上，当处理器的总核数从12 增加到384 时，加速比始终呈线性，也优于
当前在高性能计算机平台上，大规模、大尺度、长时程数值计算由于浮点计算的舍入误差累积效应，常导致不可信的数值结果。于此同时，多项式函数广泛应用于大规模工程科学计算的各个领域，快速可靠计算多项式函数值在高性能计算中显得尤为必要。本文运用无误差变换理论，从浮点运算代码层面上，分析舍入误差累积效应及其在计算多项式函数值算法中的代数结构和统计特性，进而设计误差可控的补偿数值算法。以此为基础构建了计算单变量和
本文在JASMIN框架中设计实现了多块协调拼接网格并行支撑软件模块。该模块针对多块协调拼接网格并行计算中的通信性能瓶颈问题，设计实现了网格块间关系统一描述算法，及网格片间统一通信调度策略，有效地解决了通信性能瓶颈问题。同时该模块封装了数据分布存储、数据通信等并行计算细节，提供了规范接口，能够支撑用户简便地实现多块协调拼接网格并行计算。测试表明，该模块具有很好的并行性能，可以支撑应用程序扩展到上千核