多核處理器的有鎖編程與非阻塞算法研究
發(fā)布時間:2020-06-05 08:40
【摘要】:長期以來并發(fā)事件和并行處理一直是從事并行計算的科研人員才需要面對的問題。多核處理器的出現實際上是一次計算方式的革命。由于硬件與軟件是相互關聯(lián)的,硬件的提升必將帶來軟件的跟進。與單核處理器相比,多核處理器能夠以更低的頻率處理更高的工作負載,因此,它可以在提升處理器性能的情況下降低功耗,減少散熱,這正是計算機科學工作者夢寐以求的追求目標。如果我們能夠跟進這一特點,找到與之相適應的并行程序設計方法,那就可以獲得更高的并行系統(tǒng)性能和經濟效益。本文正是從研究并行平臺的多節(jié)點、多處理器和處理器的多核技術的硬件特點出發(fā),結合大多并行應用系統(tǒng)的數學模型,針對多核處理器由于其自身的特點給傳統(tǒng)的并行程序設計方法帶來的困難,特別對在多核環(huán)境下的鎖的使用以及因硬件的發(fā)展所帶來的無鎖編程方法進行了深入的研究。
【圖文】:
表 1.1 Nebulae(星云)具體參數圖不同機器 曙光星云 走鵑 天河一號CPU 類型 Intel westmere AMD Opteron Intel NehalemCPU 數量 9280 6120 5120加速器類型 Nvidia Fermi IBM Cell 8i ATI 4870X2加速器校驗屬性 ECC ECC NO ECC加速器數量 4640 12240 2560計算網絡 QDR IB DDR IB QDR IB實測峰值 1.271 PFlops 1.042 PFlops 0.563 PFlops當前排名 2 3 7每瓦能耗 實測性能489 MFLOPS/W 458 MFLOPS/W 379 MFLOPS/W冷卻方式 水冷 專用 風冷占地面積 600 平方米 560 平方米 1000 平方米
圖 2.1 環(huán)路等待示意圖死鎖避免的基本方法1)預防死鎖死鎖的避免就是破壞死鎖產生的四個條件中的一個或多個條系統(tǒng)不會產生死鎖。因為獨占資源必須以互斥方式進行訪問,所以只能從破壞后三個條件下手。破壞占有并等待條件:要破壞這個條件,就要求每個進程必須一次性的請求它們所需源,,若無法全部獲取就等待,直到滿足為止,也可以采用事務機制回滾,即把獲取、釋放資源做成原子性的。這個方法實現起來可能因為某些情況下,進程并不能事先知道自己需要哪些資源,也有時分配到所有資源就可以運行。破壞不可剝奪條件:一個已占有資源的進程若要再申請新的資源,它必須先釋放
【學位授予單位】:中原工學院
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2011
【分類號】:TP332
本文編號:2697790
【圖文】:
表 1.1 Nebulae(星云)具體參數圖不同機器 曙光星云 走鵑 天河一號CPU 類型 Intel westmere AMD Opteron Intel NehalemCPU 數量 9280 6120 5120加速器類型 Nvidia Fermi IBM Cell 8i ATI 4870X2加速器校驗屬性 ECC ECC NO ECC加速器數量 4640 12240 2560計算網絡 QDR IB DDR IB QDR IB實測峰值 1.271 PFlops 1.042 PFlops 0.563 PFlops當前排名 2 3 7每瓦能耗 實測性能489 MFLOPS/W 458 MFLOPS/W 379 MFLOPS/W冷卻方式 水冷 專用 風冷占地面積 600 平方米 560 平方米 1000 平方米
圖 2.1 環(huán)路等待示意圖死鎖避免的基本方法1)預防死鎖死鎖的避免就是破壞死鎖產生的四個條件中的一個或多個條系統(tǒng)不會產生死鎖。因為獨占資源必須以互斥方式進行訪問,所以只能從破壞后三個條件下手。破壞占有并等待條件:要破壞這個條件,就要求每個進程必須一次性的請求它們所需源,,若無法全部獲取就等待,直到滿足為止,也可以采用事務機制回滾,即把獲取、釋放資源做成原子性的。這個方法實現起來可能因為某些情況下,進程并不能事先知道自己需要哪些資源,也有時分配到所有資源就可以運行。破壞不可剝奪條件:一個已占有資源的進程若要再申請新的資源,它必須先釋放
【學位授予單位】:中原工學院
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2011
【分類號】:TP332
【參考文獻】
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本文編號:2697790
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