本文關(guān)鍵詞：基于多核平臺的程序并行優(yōu)化研究　出處：《長安大學》2012年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：隨著多核處理器的快速發(fā)展，多核并行計算已成為計算機領(lǐng)域的研究熱點。對于開發(fā)人員來說，由于處理器內(nèi)核數(shù)量的增加與內(nèi)核功能的變化，原有面向單核或者多處理器的軟件架構(gòu)已不再適于在多核處理器的硬件結(jié)構(gòu)上充分發(fā)揮多計算核心的能力，需要相應(yīng)軟件層面的共同發(fā)展。多核通用平臺開發(fā)不同于傳統(tǒng)的并行開發(fā)在于其平臺的通用性、開發(fā)周期的快速性和系統(tǒng)級配套輔助工具的使用等方面。因此，如何設(shè)計與開發(fā)針對多核處理器的應(yīng)用程序軟件，以充分發(fā)揮多核處理器帶來的巨大計算性能優(yōu)勢，已成為現(xiàn)階段軟件開發(fā)中的關(guān)鍵問題。 本文主要介紹了多核處理器的發(fā)展概況與多核并行編程技術(shù)，分析了多核編程與單核編程和多機分布式編程之間的區(qū)別，深入研究了在實際應(yīng)用中迫切需要采用的并行程序設(shè)計模式；并利用Intel公司的VTune和Parallel Studio工具對醫(yī)療圖像數(shù)據(jù)檢查器的串行程序進行分析，找出影響程序性能的“熱點”區(qū)域，通過對循環(huán)并行化、數(shù)據(jù)保護和線程化等方面的并行優(yōu)化設(shè)計，，結(jié)合并行開發(fā)工具OpenMP設(shè)計出可以并行運行的程序，提出了一種完整且具有良好擴展性的多核并行程序的分析方法和調(diào)試步驟；在四核計算平臺上獲得了理想的加速比，提高了程序的計算性能。驗證了在多核計算平臺環(huán)境下利用并行程序設(shè)計理論和并行編程模式相結(jié)合開發(fā)軟件的優(yōu)越性，達到了對串行程序進行優(yōu)化的預期目標。
[Abstract]:With the rapid development of multi-core processors, multi-core parallel computing has become a research hotspot in computer field. For developers, due to the increase in the number of processor cores and changes in kernel functions. The original single-core or multi-processor software architecture is no longer suitable for the multi-core processor hardware architecture to give full play to the ability of multi-computing core. Different from the traditional parallel development, the common development of multi-core platform lies in the generality of the platform, the rapidity of the development cycle and the use of auxiliary tools at the system level. How to design and develop the application software for multi-core processors to give full play to the huge computing performance advantages brought by multi-core processors has become a key problem in the software development at this stage. This paper mainly introduces the development of multi-core processor and multi-core parallel programming technology, and analyzes the difference between multi-core programming and single-core programming and multi-computer distributed programming. The concurrent programming pattern which is urgently needed in practical application is deeply studied. The serial program of medical image data checker is analyzed by using VTune and Parallel Studio tools of Intel company, and the "hot spot" area which affects the performance of the program is found out. Through the parallel optimization design of loop parallelization, data protection and threading, combined with the parallel development tool OpenMP, a program that can run in parallel is designed. A complete and extensible analysis method and debugging steps of multi-core parallel programs are presented. The ideal speedup ratio is obtained on the four-core computing platform. The performance of the program is improved, and the superiority of using parallel programming theory and parallel programming mode to develop software is verified under the environment of multi-core computing platform. The expected goal of serial program optimization is achieved.
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TP332

【參考文獻】

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本文編號：1394034