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基于多核系统的程序优化技术的研究

作　者: 袁香菊
导　师: 董丽丽
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 多核技术多线程并行化 OPenMP
分类号: TP332
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 76次
引　用: 3次
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内容摘要

在多核CPU面世的这几年里,多核处理器得到了迅速的发展,从2005年的双核到现在的八十核,多核的出现促进了计算机硬件的高速发展,但真正要发挥多核的优势,还必须需要软件的支持才行,尤其是基于多核应用程序开发技术。但现在与多核环境相适应的应用软件开发技术的研究相对多核硬件还比较滞后,尤其是现在绝大部分的软件程序都是基于单核单线程或单核多线程开发的,导致性能在多核环境下得不到应有的提高,甚至出现性能下降的情况。所以如何设计和开发基于多核的软件应用程序,以充分发挥多核的计算优势来提升系统的性能,成为现阶段软件开发面临的主要问题。本文基于一个已有的软件程序(基于文本挖掘的分词处理程序CWP)为载体进行研究。首先,针对程序CWP中存在的运算量大、运行速度慢等问题,分析CWP的整体框架结构,并借助专业的性能测试工具得出程序CWP中的热点区域,然后对这些热点区域进行数据无关性分析,总结出具体可利用多线程进行并行优化的部分。其次,针对具体要优化的区域和多核编程中的关键技术,设计程序CWP的优化策略。对于可并行化的部分,本文主要采用多核多线程开发工具OPenMP中的编译指导指令#pragma omp来实现,并对实现和调试过程中出现的线程同步问题,负载均衡问题进行合理地解决。最后,对并行化后的CWP程序分别在双核和四核的环境下进行测试,实验结果证明,该优化使得程序运算的速度和整体性能都得到了很大的提高。本文在多核平台下结合并行程序设计理论,成功地对CWP进行了多线程并行优化,既节约了公司重新开发的成本,又有效地提升了系统的性能。验证了多核、平台和并行程序设计理论结合开发的优越性,具有重要的现实意义和使用价值,达到了研究目的。

基于多核系统的程序优化技术的研究

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