【摘要】：隨著多處理器技術(shù)的發(fā)展,多核技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。多核處理器通過提高軟件的并行性來提高計算機性能,改變了計算機以前只依靠提高硬件性能來提高軟件運行效率的規(guī)則,人們對軟件效率也提出了更高的要求。然而,今天我們使用的許多軟件都是設(shè)計于串行機上運行的,多核硬件技術(shù)的發(fā)展要求與之相適應(yīng)的多核軟件的發(fā)展。因此,我們必須改變觀念,通過提升軟件的并行性來提高軟件的效率。 在連續(xù)雷達的測距信號,遙控系統(tǒng)的遙控信號,數(shù)字通信的群同步信號以及序列密碼產(chǎn)生密鑰序列等等中,求解域上序列的最短線性移位寄存器一直備受關(guān)注,梅西給出了求解這個序列的極小多項式的方法。但傳統(tǒng)的梅西算法是在單核處理器上順序執(zhí)行的,雖然多核處理器已經(jīng)出現(xiàn),梅西算法卻只能利用其中的一個核心,因此梅西算法未能在多核平臺上獲得性能的提升。為了能夠充分地利用多核處理器的性能,使先前在單核處理器上運行良好的軟件能在多核處理器上發(fā)揮更大效能,就必須改進原有的程序,融進并行算法的思想。 本文在線性移位寄存器的綜合問題上采用梅西算法,通過C語言、C#語言編程,找到了產(chǎn)生該序列的最短線性移位寄存器。借助多線程技術(shù),以多核為硬件基礎(chǔ),從算法的設(shè)計和分析出發(fā),將各種并行計算的特征抽象出來進行歸納并設(shè)計。通過代碼向量化、循環(huán)并行化等技術(shù)進行設(shè)計優(yōu)化。實驗證明,優(yōu)化后的梅西算法,可以產(chǎn)生起始狀態(tài)可預(yù)置、序列周期可改變的隨機序列的序列發(fā)生器,當(dāng)序列長度大于215時,多線程的梅西算法的性能明顯得到提升。并且隨著數(shù)據(jù)規(guī)模的擴大,提升比例穩(wěn)定升高。
【圖文】：

然多處理技術(shù)在一定條件下能夠提高性能，，但實際并非如此。多處理技術(shù)可以通過開發(fā)不同級別的并行來實現(xiàn)，從指令級并行[6]到分布式計算共五種不同方式如圖2.1。一個芯片包含兩個內(nèi)核多處理器分布式處理器指令級并行超線程巨呵斗二二斗匡回斗同時執(zhí)行多條指令同時執(zhí)行兩個線程同時執(zhí)行兩個線程(共享片上資源)幢童下匕絲i型二含有兩個處理器的計算機兩臺計算機更少的并行性更多的并行性圖2.1五種指令并行執(zhí)行的方式早期的計算機大多數(shù)是依賴指令級并行來實現(xiàn)程序并行執(zhí)行。但是隨著超線程技術(shù) (HyPe:ThreadingTechnology)[’〕的誕生，一個處理器可以同時執(zhí)行分別屬于兩個線程的指令。它一方面降低了多處理器技術(shù)實現(xiàn)的代價，同時也增加了它的可用性。目前處理器生產(chǎn)廠家正在更高層次推出它們的多核體系結(jié)構(gòu)。所謂“多核”就是指在同一個處理器的每一個執(zhí)行核心都是一個單獨運算的具體處理器。支持多線程的處理器能同時執(zhí)行完全屬于不同線程的代碼，例如:第一個線程可以一個是應(yīng)用線程，而另一個是系統(tǒng)線程;也可以兩個線程屬于同一個應(yīng)用�，F(xiàn)在單核處理器上運行的軟件可以在多核處理器上運行，但是并沒有充分利用多核、為了更好地利用多核處理器的性能必須對這些軟件進行改進，使它能夠在多個執(zhí)行核心之間更好地分配工作負載。這一過程被稱為開發(fā)線程級并行。隨著多處理器計算機、具有超線程的處理器、雙核乃至多核技術(shù)的更加的普及，并行處理技術(shù)將成?

多核技術(shù)處理器并行計算訪存模型A模型uniformMemoryAccesS)模型是均勻存儲訪問模型的簡離，分別位于互聯(lián)網(wǎng)的兩側(cè)，如同2.2所示�；ヂ�(lián)網(wǎng)一關(guān)或多級網(wǎng)絡(luò)，稱為‘緊藕合系統(tǒng)”(TightlyCouPled器共享存儲并行計算機(sMP)都是采用這個模型。征:勻存儲訪問模型的物理存儲器被所有節(jié)點共享。勻存儲訪問模型的所有節(jié)點訪問任意存儲單元的時間相發(fā)生訪存競爭時，仲裁策略平等地對待每個節(jié)點，即每等。勻存儲訪問模型各節(jié)點的CPU可帶有局部私有高速緩圍FO設(shè)備也可以共享，且每個節(jié)點有平等的訪問權(quán)利節(jié)點O節(jié)點n
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TP332

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本文編號：2599044