由于高速的處理器與低速的存儲器之間一直存在著速度差距，因此，存儲器速度一直是計算機(jī)系統(tǒng)嚴(yán)重的一大瓶頸問題。層次存儲結(jié)構(gòu)被廣泛用于計算機(jī)系統(tǒng)中來解決上述瓶頸問題。高速緩沖存儲器（Cache）的出現(xiàn)平衡了處理器與存儲器之間的速度差距，因此，Cache成了提高問題計算速度的關(guān)鍵。 矩陣特征值問題是矩陣計算及數(shù)值計算的基本問題之一。求解矩陣特征值問題的算法有很多，其中典型算法有Jacobi方法、QR方法、子空間迭代法等。在實際的計算當(dāng)中，研究者們又運(yùn)用各種方法和技巧對這些算法作了許多改進(jìn)，這些方法都有效地提高了矩陣特征值問題的計算性能。另外，尋求求解矩陣特征值問題的新方法，會給我們實現(xiàn)矩陣特征值高性能計算帶來全新的思路。矩陣特征值問題是一個在實際計算中應(yīng)用廣泛的問題，因此，矩陣特征值問題在實際計算機(jī)系統(tǒng)中的高性能計算也是一個具有重要實際意義的研究課題。 實際問題在層次存儲系統(tǒng)中的計算性能主要在于Cache-主存層次的性能，而Cache-主存層次存儲系統(tǒng)性能的提高則主要在于Cache對程序局部性的有效利用，即Cache利用率的提高。影響Cache利用率的因素有三個，即程序?qū)?shù)據(jù)的訪問... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
第1章 引言
    §1.1 層次存儲系統(tǒng)的出現(xiàn)
    §1.2 矩陣特征值問題的廣泛應(yīng)用
    §1.3 問題研究的意義與動機(jī)
    §1.4 本文的貢獻(xiàn)
第2章 層次存儲系統(tǒng)的性能分析
    §2.1 Cache的出現(xiàn)
    §2.2 Cache簡介
    §2.3 層次存儲系統(tǒng)的性能分析
第3章 矩陣特征值的計算
    §3.1 一般計算方法
        §3.1.1 向量迭代法
        §3.1.2 矩陣變換法
    §3.2 典型算法
        §3.2.1 Jacobi方法
        §3.2.2 QR方法
        §3.2.3 子空間迭代法
第4章 提高層次存儲系統(tǒng)性能的方法
    §4.1 影響Cache利用率的因素
    §4.2 提高Cache利用率的方法
        §4.2.1 改變數(shù)據(jù)訪問方式
        §4.2.2 變動數(shù)據(jù)分配方式
        §4.2.3 改進(jìn)Cache組織方式
第5章 軟Cache技術(shù)及矩陣特征值的高性能計算
    §5.1 軟Cache技術(shù)
    §5.2 Jacobi方法的軟Cache技術(shù)高效實現(xiàn)
        §5.2.1 Jacobi方法的數(shù)據(jù)訪問方式
        §5.2.2 具體實現(xiàn)
        §5.2.3 理論分析
    §5.3 子空間迭代法的軟Cache技術(shù)高效實現(xiàn)
        §5.3.1 矩陣乘
        §5.2.2 Gram-Schmidt正交化過程
        §5.2.3 投影計算
第6章 實驗與分析
    §6.1 Jacobi方法運(yùn)用軟Cache技術(shù)的實驗
        §6.1.1 實驗環(huán)境
        §6.1.2 測試數(shù)據(jù)的選取
        §6.1.3 測試結(jié)果
        §6.1.4 實驗結(jié)果分析
    §6.2 子空間迭代法運(yùn)用軟Cache技術(shù)的實驗
        §6.2.1 實驗環(huán)境
        §6.2.2 測試數(shù)據(jù)的選取
        §6.2.3 測試結(jié)果
        §6.2.4 實驗結(jié)果分析
第7章 總結(jié)
    §7.1 軟Cache技術(shù)的特點
    §7.2 結(jié)論
    §7.3 進(jìn)一步的工作
參考文獻(xiàn)
附錄
    附錄一 Jacobi方法的軟Cache技術(shù)高效實現(xiàn)測試結(jié)果
    附錄二 子空間迭代法的軟Cache技術(shù)高效實現(xiàn)測試結(jié)果
作者簡歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Cache性能與程序優(yōu)化[J]. 喬香珍.  計算機(jī)學(xué)報. 1996(11)



本文編號：3415796