本文關(guān)鍵詞：MPCore多核處理器并行計算方法的研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著人們對嵌入式系統(tǒng)性能要求的不斷提高以及嵌入式處理器技術(shù)的不斷進(jìn)步,嵌入式處理器已經(jīng)從單核時代進(jìn)入多核時代,但傳統(tǒng)嵌入式軟件的開發(fā)方法還是基于單核模式,并沒有隨著處理器核心數(shù)目的提升而改變,無法充分發(fā)揮嵌入式多核處理器的性能,造成處理器資源的浪費(fèi),不利于處理器功耗的降低。 MPCore嵌入式多核處理器是目前嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的多核處理器,本課題以MPCore為研究對象,能將研究成果廣泛地應(yīng)用到嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中,具有普適性。本課題探索并行計算方法,是在嵌入式多核處理器上進(jìn)行多核并行化改造的優(yōu)化方法,使用這樣的方法能夠在不改變原有軟件架構(gòu)的情況下,對軟件算法進(jìn)行并行化改造,使其能夠適應(yīng)嵌入式多核處理器的硬件環(huán)境,盡可能多的使用計算核心,充分發(fā)揮多核處理器的性能,提升嵌入式系統(tǒng)整體性能,能夠在處理器性能與功耗之間找到平衡點(diǎn),提高能源的利用效率,符合當(dāng)今低碳環(huán)保的主題。 本課題從MPCore多核處理器硬件結(jié)構(gòu)出發(fā),分析多核處理器是如何支持多個計算核心同時工作,以及多個核心間的通信方法,對比分析MPCore嵌入式多核處理器相對于桌面多核處理器在硬件結(jié)構(gòu)上的不同,找到MPCore多核處理器在支持并行計算方法的瓶頸；其次,分析并行計算方法所涉及的關(guān)鍵技術(shù),包括多核并行化方法、多核并行化評價方法、嵌入式操作系統(tǒng)對并行計算的支持和嵌入式多核處理器并行化的難點(diǎn),其中,并行化方法包括并行分析模型以及并行化編程工具的分析,并行化評價方法用于對并行算法的性能分析,嵌入式操作系統(tǒng)對并行計算的支持是從操作系統(tǒng)的角度分析操作系統(tǒng)系統(tǒng)是如何支持多個處理器同時工作的,嵌入式多核處理器并行化的難點(diǎn)分別從開發(fā)工具、硬件性能以及并行策略三個角度分析嵌入式并行計算的難點(diǎn),并提出適合嵌入式多核處理器的并行計算的基本方法：最后,使用任務(wù)并行和數(shù)據(jù)并行的嵌入式多核處理器的并行計算的基本方法,在MPCore多核處理器平臺上,實現(xiàn)對傳統(tǒng)串行程序的并行化改造,通過性能調(diào)優(yōu)以及測試分析,并行程序較串行程序性能提升,取得了良好效果,驗證了本課題關(guān)于MPCore多核處理器并行計算方法是可行的,能夠?qū)⒃摲椒☉?yīng)用到實際嵌入式系統(tǒng)多核并行化開發(fā)之中。
【關(guān)鍵詞】：多核并行化 對稱多處理 MPCore 任務(wù)并行化 數(shù)據(jù)并行化
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP332
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-14
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12
• 1.3 本論文研究內(nèi)容及章節(jié)安排12-14
• 1.3.1 本論文研究內(nèi)容13
• 1.3.2 本論文章節(jié)安排13-14
• 第2章 MPCore多核處理器硬件結(jié)構(gòu)14-23
• 2.1 多核處理器的基本結(jié)構(gòu)14-17
• 2.1.1 同構(gòu)多核架構(gòu)14-16
• 2.1.2 異構(gòu)多核架構(gòu)16-17
• 2.2 MPCore多核處理器結(jié)構(gòu)17-20
• 2.2.1 OMAP4430多核處理器結(jié)構(gòu)17-19
• 2.2.2 Exynos4412多核處理器結(jié)構(gòu)19-20
• 2.3 多核處理器技術(shù)對并行化的支持20-23
• 2.3.1 對稱多處理結(jié)構(gòu)20-21
• 2.3.2 多級存儲體系結(jié)構(gòu)21-23
• 第3章 嵌入式多核并行化關(guān)鍵技術(shù)23-38
• 3.1 當(dāng)前多核并行化方法綜述23-30
• 3.1.1 并行分析模型23-25
• 3.1.2 OpenMP25-28
• 3.1.3 線程構(gòu)建模塊28-29
• 3.1.4 Parallel Studio29-30
• 3.2 并行化評價方法30
• 3.2.1 程序執(zhí)行時間30
• 3.2.2 并行程序性能評價方法30
• 3.3 嵌入式操作系統(tǒng)對并行計算的支持30-34
• 3.3.1 多核環(huán)境下操作系統(tǒng)啟動過程30-32
• 3.3.2 多核環(huán)境下的調(diào)度方式32-34
• 3.4 嵌入式多核處理器并行化的難點(diǎn)34-38
• 3.4.1 開發(fā)工具34-35
• 3.4.2 硬件性能35-36
• 3.4.3 并行策略36-38
• 第4章 任務(wù)并行優(yōu)化的研究與實現(xiàn)38-52
• 4.1 任務(wù)并行模型38-39
• 4.2 蟻群算法可并行性分析39-40
• 4.3 蟻群算法多核并行化改造40-52
• 4.3.1 蟻群算法串行版本實現(xiàn)40-45
• 4.3.2 尋找程序熱點(diǎn)45-46
• 4.3.3 蟻群算法并行化改造46-48
• 4.3.4 并行化性能調(diào)優(yōu)及分析48-52
• 第5章 數(shù)據(jù)并行優(yōu)化的研究與實現(xiàn)52-62
• 5.1 數(shù)據(jù)并行模型52-54
• 5.2 快速排序可并行性分析54-55
• 5.3 快速排序并行化改造55-62
• 5.3.1 串行版本程序設(shè)計55-57
• 5.3.2 尋找程序熱點(diǎn)57-58
• 5.3.3 快速排序算法多核并行化改造58-59
• 5.3.4 并行化性能調(diào)優(yōu)及分析59-62
• 結(jié)論與展望62-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果69

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：MPCore多核處理器并行計算方法的研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：393600