本文關(guān)鍵詞：基于OpenMP的多核DSP并行優(yōu)化方法的研究及應(yīng)用

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【摘要】：近年來,隨著多核處理器逐漸成為市場主流,多核編程標(biāo)準(zhǔn)也愈加受到關(guān)注。目前主流的多核編程標(biāo)準(zhǔn)主要有兩個:Open MP和MPI。相比于面向消息傳遞系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的多核編程標(biāo)準(zhǔn)MPI,Open MP的使用更加簡單與方便,因此以O(shè)pen MP為代表的面向共享存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的編程標(biāo)準(zhǔn)隨著多核技術(shù)的普及與進步而迅速發(fā)展。如何能夠有效利用Open MP特性,從而最大程度地挖掘程序中潛在的并行性,以及如何探索一系列針對Open MP程序的優(yōu)化方法,對于未來的多核技術(shù)的發(fā)展具有十分重要的實踐意義與價值。本文的研究工作主要包括以下兩個方面:(1)本文以飛騰多核DSP為課題研究背景,從并行計算理論出發(fā),研究了Open MP編程模型及其相關(guān)特性,針對Open MP程序的開發(fā)流程提出了基于Open MP的并行優(yōu)化流程,總結(jié)了Open MP程序開發(fā)過程中的優(yōu)化方法與策略,并在飛騰多核DSP平臺上結(jié)合基準(zhǔn)測試程序UTDSP對性能優(yōu)化方法進行了測試,驗證了優(yōu)化方法的有效性。(2)針對開源解碼程序FFmpeg的H.264解碼部分進行了移植,在飛騰多核DSP平臺上利用相關(guān)分析工具統(tǒng)計出程序中的熱點區(qū)域和模塊,結(jié)合Open MP特性對熱點區(qū)域和模塊進行了優(yōu)化分析,進而設(shè)計并實現(xiàn)了基于Open MP的優(yōu)化方案,并最終在飛騰多核DSP平臺上完成了測試,從而快速而有效地提升了H.264解碼程序的性能,使得程序性能獲得了近20%的提升,同時也驗證了Open MP并行優(yōu)化所具有高效便捷的優(yōu)點。
【關(guān)鍵詞】：Open MP 并行優(yōu)化 多核DSP H.264
【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)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9-10
• ABSTRACT10-11
• 第一章 引言11-15
• 1.1 課題研究背景11-13
• 1.2 課題研究意義13
• 1.3 主要研究工作13-14
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)14-15
• 第二章 并行計算與 Open MP 并行優(yōu)化15-37
• 2.1 并行計算平臺15-17
• 2.1.1 共享地址空間平臺15-16
• 2.1.2 消息傳遞平臺16
• 2.1.3 嵌入式多核DSP平臺16-17
• 2.2 并行算法17-21
• 2.2.1 并行算法分解技術(shù)17-18
• 2.2.2 并行算法性能評價18-19
• 2.2.3 并行算法開銷分析19-21
• 2.3 Open MP編程模型21-28
• 2.3.1 Open MP簡介21-22
• 2.3.2 Open MP編程要素22-25
• 2.3.3 Open MP并行程序開發(fā)形式25-26
• 2.3.4 Open MP編程模型中影響性能的因素26-28
• 2.4 基于Open MP的并行優(yōu)化流程28-32
• 2.4.1 串行程序熱點分析29
• 2.4.2 建立并行算法模型29-30
• 2.4.3 測試評價30-32
• 2.4.4 性能優(yōu)化32
• 2.5 Open MP并行優(yōu)化方法與策略32-36
• 2.5.1 調(diào)整算法結(jié)構(gòu)32
• 2.5.2 優(yōu)化調(diào)度策略32-33
• 2.5.3 重構(gòu)并行域33-34
• 2.5.4 嵌套循環(huán)優(yōu)化34
• 2.5.5 Cache命中率優(yōu)化34-36
• 2.6 本章小結(jié)36-37
• 第三章 基于Open MP的UTDSP的測試與并行優(yōu)化37-50
• 3.1 UTDSP簡介37
• 3.2 實驗平臺37-38
• 3.3 UTDSP的測試38-48
• 3.3.1 矩陣乘法38-40
• 3.3.2 快速傅立葉變換40-42
• 3.3.3 DCT壓縮42-44
• 3.3.4 圖像邊緣檢測44-46
• 3.3.5 直方圖均衡46-48
• 3.4 結(jié)果分析48-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第四章 基于Open MP的H.264 解碼程序的并行優(yōu)化50-66
• 4.1 H.264 標(biāo)準(zhǔn)概述50
• 4.2 H.264 解碼器的選擇50
• 4.3 FFmpeg的剪裁與移植50-52
• 4.4 解碼程序分析52-53
• 4.4.1 程序結(jié)構(gòu)分析52-53
• 4.4.2 程序熱點分析53
• 4.5 并行優(yōu)化方法53-64
• 4.5.1 Open MP并行化方法53-55
• 4.5.2 熵解碼優(yōu)化55-56
• 4.5.3 運動預(yù)測及補償優(yōu)化56-59
• 4.5.4 環(huán)路濾波優(yōu)化59-64
• 4.6 試驗結(jié)果64-65
• 4.7 本章小結(jié)65-66
• 第五章 結(jié)束語66-68
• 5.1 總結(jié)66-67
• 5.2 下一步工作67-68
• 致謝68-69
• 參考文獻69-72
• 作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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本文編號：711782