多核处理器并行编程模型的设计和实现

来源 :上海大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaowu7623563
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着现代社会对计算能力和信息处理速度要求的不断提高,如何提高CPU处理能力成了亟需解决的问题。传统的依靠提高CPU主频来提高处理能力的方法由于受到功耗和设计复杂度的制约已接近极限,在这种背景下,多核处理器开始出现并成为主流。   多核处理器出现的目的是为了提升程序的性能,然而传统的串行程序却无法充分利用多核资源来提高运算速度,硬件性能的提升与软件功能的滞后之间的矛盾日趋显著。编写适用于多核平台的并行程序成为了解决软硬件矛盾的有效途径之一,这需要程序开发人员全面了解多核处理器体系结构和并行编程方法,开发与维护的难度比较大。   针对这些问题,本文设计并实现了一个多核处理器的并行编程模型,为开发人员提供了一个方便高效的开发多核并行程序的接口。我们所设计的多核处理器并行编程模型是基于任务密取调度策略的以任务作为处理对象的并行程序库。测试表明,使用该并行编程模型开发的并行程序可获得高性能:资源利用率高、可扩展性好。论文的主要工作有以下几个方面:   (1)研究了并行程序设计的一般方法和多核处理器的体系结构,分析了多核处理器环境下可能影响并行程序性能的因素,并且针对这些问题,提出了一些解决方案。   (2)设计并实现了一个基于任务的并行编程模型,它提供了单任务多数据流并行和多任务并行两种并行处理方式,其中单任务多数据流并行提供cache块划分技术以减少存储竞争,多任务并行提供任务密取的任务调度策略以实现负载均衡。另外,并行编程模型还提供了cache行对齐内存管理、原子操作、栅栏机制、消息机制这些基本功能特性。   (3)在多核处理器环境下通过计算斐波那契数列和图像处理算法的实例测试分析了并行编程模型的性能。
其他文献
互联网以及万维网的迅速发展,使得网络中的Web页面的数量快速增加,给人们的生产和生活提供了大量的有用信息和服务。伴随Web技术发展和服务功能完善的同时,恶意漏洞程序也借助大
无线泛在网络已经是公认的无线移动网络的未来发展方向,无线泛在网络的管理问题也已经成为了广被关注的无线泛在网络的研究热点之一。无线泛在网络环境是典型的多业务、多技
并行计算是解决单处理器速度瓶颈的最好方法,它能充分利用计算机硬件资源,实现程序的高效执行。它的研究方向包括:计算机并行硬件平台、并行软件、并行算法等。目前并行计算的
借助于软硬件技术的飞速发展,虚拟现实技术在当前的信息技术应用得越来越广泛。虚拟现实系统的构成需要由3D建模、动画设计、光影特效、物理系统等多种不同方面的技术来实现,其
随着计算机通信技术和互联网的飞速发展,图像、音频、视频等形式的数字多媒体作品的传播也越来越方便快捷。然而,数字作品的信息极易被篡改、复制,从而导致作品的原创者蒙受
随着计算机技术在社会各个领域的普及,其影响力已经渗透到了人们生活的方方面面。网络技术作为与计算机技术相伴而生的产物,已经逐渐开始为人们所认识和重视。近些年,网络与
本文以嵌入式数据库(EDB)的研究开发为背景,运用多种建模方法构造软件模型,结合优化工程方法论对软件体系结构进行优化。使用工作流建模方法对需求建模,引入面向对象方法深入
学位
互联网的发展和普及导致信息成数量级的增长。海量的信息在极大丰富人们生活的同时,也给互联网用户带来很大的困扰。人们在面对泛滥的信息时无所适从,陷入信息过载的困境。由
随着科技的发展和经济繁荣,工作流技术在计算机应用领域迅速发展,它可以优化企业经营业务流程,促进各部门协调工作,提高企业的办事效率,增强企业的竞争力。但由于针对工作流