多核處理器并行編程模型的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)計(jì)算能力和信息處理速度要求的不斷提高，如何提高CPU處理能力成了亟需解決的問(wèn)題。傳統(tǒng)的依靠提高CPU主頻來(lái)提高處理能力的方法由于受到功耗和設(shè)計(jì)復(fù)雜度的制約已接近極限，在這種背景下，多核處理器開(kāi)始出現(xiàn)并成為主流。
　　 多核處理器出現(xiàn)的目的是為了提升程序的性能，然而傳統(tǒng)的串行程序卻無(wú)法充分利用多核資源來(lái)提高運(yùn)算速度，硬件性能的提升與軟件功能的滯后之間的矛盾日趨顯著。編寫適用于多核平臺(tái)的并行程序成為了解決軟硬件矛盾的有

2、效途徑之一，這需要程序開(kāi)發(fā)人員全面了解多核處理器體系結(jié)構(gòu)和并行編程方法，開(kāi)發(fā)與維護(hù)的難度比較大。
　　 針對(duì)這些問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)多核處理器的并行編程模型，為開(kāi)發(fā)人員提供了一個(gè)方便高效的開(kāi)發(fā)多核并行程序的接口。我們所設(shè)計(jì)的多核處理器并行編程模型是基于任務(wù)密取調(diào)度策略的以任務(wù)作為處理對(duì)象的并行程序庫(kù)。測(cè)試表明，使用該并行編程模型開(kāi)發(fā)的并行程序可獲得高性能：資源利用率高、可擴(kuò)展性好。論文的主要工作有以下幾個(gè)方面：
　　

3、 (1)研究了并行程序設(shè)計(jì)的一般方法和多核處理器的體系結(jié)構(gòu)，分析了多核處理器環(huán)境下可能影響并行程序性能的因素，并且針對(duì)這些問(wèn)題，提出了一些解決方案。
　　 (2)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于任務(wù)的并行編程模型，它提供了單任務(wù)多數(shù)據(jù)流并行和多任務(wù)并行兩種并行處理方式，其中單任務(wù)多數(shù)據(jù)流并行提供cache塊劃分技術(shù)以減少存儲(chǔ)競(jìng)爭(zhēng)，多任務(wù)并行提供任務(wù)密取的任務(wù)調(diào)度策略以實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。另外，并行編程模型還提供了cache行對(duì)齊內(nèi)存管理、原子操