隨著多核處理器的不斷發(fā)展,應(yīng)用程序?qū)τ?jì)算機(jī)性能提出了更高的要求,然而由于多核處理器每個(gè)核心的處理能力通常都比以往的單核處理器弱,使用多核處理器并不能直接帶來(lái)高性能,性能提升要靠并行化的應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn),尤其對(duì)于信息量非常大的應(yīng)用如圖像處理應(yīng)用,使用數(shù)據(jù)并行計(jì)算是提升性能的主要手段。 然而多數(shù)并行應(yīng)用都是針對(duì)特定的多核處理器設(shè)計(jì)的,與硬件聯(lián)系過(guò)于緊密,針對(duì)特定處理器的應(yīng)用難以移植到其他體系結(jié)構(gòu)的硬件平臺(tái),為解決這一問(wèn)題,本文提出并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)數(shù)據(jù)并行編程平臺(tái),面向圖像處理應(yīng)用,針對(duì)不同級(jí)別的并行編程需求,提供并行編程語(yǔ)言接口、編程服務(wù)API、并行圖像算法庫(kù)三種粒度的編程服務(wù),目的在于使開發(fā)人員無(wú)須考慮任何硬件的執(zhí)行細(xì)節(jié),專注于并行算法就可以利用編程平臺(tái)開發(fā)出高效的、可移植的、通用的并行程序。 本文的并行編程語(yǔ)言接口是通過(guò)對(duì)兩種典型的并行編程語(yǔ)言進(jìn)行抽象設(shè)計(jì)的,具有可擴(kuò)展性,不僅能夠應(yīng)用于本文實(shí)驗(yàn)平臺(tái),也能夠應(yīng)用于其他SIMD體系結(jié)構(gòu)的硬件平臺(tái),對(duì)于平臺(tái)支持的硬件均采用數(shù)據(jù)并行技術(shù)進(jìn)行加速,在SIMD處理機(jī)上通過(guò)硬件自身特點(diǎn)和并行程序設(shè)計(jì)加速,在PC上使用Intel平臺(tái)的SSE指令進(jìn)行加速。 平臺(tái)...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 課題研究現(xiàn)狀
        1.2.1 SIMD計(jì)算機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 并行語(yǔ)言發(fā)展?fàn)顩r
        1.2.3 并行編程平臺(tái)發(fā)展?fàn)顩r
    1.3 本課題研究意義
    1.4 本文組織方式
第2章 相關(guān)技術(shù)介紹
    2.1 多核處理器
        2.1.1 多核發(fā)展
        2.1.2 多核處理器特征
        2.1.3 體系結(jié)構(gòu)分類與多核體系結(jié)構(gòu)
        2.1.4 多核軟件研究方向
    2.2 并行技術(shù)
        2.2.1 并行程序設(shè)計(jì)方法
        2.2.2 并行程序性能分析
        2.2.3 并行編程模型
        2.2.4 Intel平臺(tái)的SIMD并行計(jì)算技術(shù)
    2.3 圖像處理理論
        2.3.1 圖像處理的主要方法
        2.3.2 圖像處理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
        2.3.3 圖像的并行計(jì)算需求
    2.4 研究目的
    2.5 本章小結(jié)
第3章 并行編程平臺(tái)分析與框架設(shè)計(jì)
    3.1 需求分析
        3.1.1 平臺(tái)應(yīng)用對(duì)象及特點(diǎn)
        3.1.2 系統(tǒng)需求
    3.2 平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)
    3.3 平臺(tái)分層架構(gòu)
        3.3.1 硬件平臺(tái)分析
        3.3.2 編程平臺(tái)抽象模型
        3.3.3 編程服務(wù)接口
        3.3.4 應(yīng)用層
    3.4 本章小結(jié)
第4章 平臺(tái)詳細(xì)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
    4.1 并行編程語(yǔ)言接口
        4.1.1 數(shù)據(jù)類型
        4.1.2 擴(kuò)展運(yùn)算
    4.2 編程服務(wù)API
        4.2.1 圖像管理
        4.2.2 I/O函數(shù)
    4.3 并行圖像算法庫(kù)
        4.3.1 圖像處理流程
        4.3.2 圖像處理庫(kù)API設(shè)計(jì)
        4.3.3 典型函數(shù)設(shè)計(jì)
    4.4 實(shí)現(xiàn)層
        4.4.1 PC實(shí)現(xiàn)
        4.4.2 SIMD硬件實(shí)現(xiàn)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 平臺(tái)應(yīng)用分析和測(cè)試
    5.1 平臺(tái)應(yīng)用開發(fā)過(guò)程
    5.2 平臺(tái)應(yīng)用實(shí)例介紹
        5.2.1 交通標(biāo)志識(shí)別系統(tǒng)簡(jiǎn)介
        5.2.2 各模塊算法與并行策略
    5.3 實(shí)例結(jié)果與性能分析
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)運(yùn)行環(huán)境
        5.3.2 平臺(tái)性能評(píng)估
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3829806