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多核系统的软件开发方法

文档名称:多核系统的软件开发方法
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上传者:98df88
添加时间:2019/05/05
内容摘要:
第36卷第12期
计算机工程
2010年6月
Vol36 Na.12
Computer Engineering
June 2010
°软件技术与数据库
文章编号:100-3428(2010)12-009403文献标识码:A
中日分类号:TP311
多核系统的软件开发方法
白俊峰',邪祖朴2
(1.四川托普信息技术职业学院计算机系,成都611473;2.四川省计算机研究院,成都610041
捎:针对大规模多核系统软件开发过程中产生的问题,论述一套完整的开发方法,述该方法中可行性分析、并行模式分解、数据和
任务依赖性分析、并行算法设计、并行编程模式的选择、编码和性能优化等步骤的实施要点。实证明,该方法可用于指导编程人员开发
多核应用程序,具有实际应用价值
关:多核;软件开发;并行计算
Software Development Methods in Multi-core Systems
BAL Jun-feng, DENG Zu-pu?
(1. Dept. of Computer, Sichuan To cational institute of In ormation Technology. Chengdu 611473
2. Sichuan Institute of Computer Science, Chengdu 610041)
I Abstract Aiming at the problems of lae-scale mul -core systems software development, this paper offers a complete solution and analyzes the
feasibility analysis paa me m a an ke e anal i aa m des gn, choice in parallel
programming models, coding and performance optimization to compiler. Practice proves that the solution can be applied to guide the development of
practically valuable for programmer based on multi-core sys
T Key words multi-core; software development; parallel computation
1概述
采用人工静态划分的方式,但随着技术的进一步发展,多核
提高计算机性能的方法有3种:(1)提高CPU的频率;系统的处理器的数目会不断增加,必须使用动态分配的方式。
(2)通过优化编译器缩短执行程序的总长度;(3)増加单位时间3多核系统的软件开发方法
内指令执行的数目。从目前的技术来看,只有第(3)种方法还
根据笔者在多核环境下的软件开发经验,总结出一套类
有进一步发展的空间,这种方法只能通过增加处理器的个数似于瀑布模型的完整的开发方法。这种开发方法将开发过程
来完成,以实现所谓的并行处理。实现并行处理有多种解决分为可行性分析、并行模式分析(或分解)、数据和任务依赖
方案,其中以最近几年实现的片上多处理器,特别是多核系性分析、并行算法设计、并行编程模式的选择、编码编译和
统发展最为迅猛。多核系统正从传统片外的多处理器的服务性能优化7个步骤。各步骤的任务和相互关系如图1所示。
器计算领域开始转向基于片上多核系统的普通客户端的计
开始)
算,由于客户端的环境复杂,而且更加具有个性化,因此传
统并行软件开发方法也无法完全在片内多核系统上使用。
分粉トk
并行价值分析
传可行性分析
当前,虽然有学者提出了一些面向多核的应用软件开发
并行分解k
技巧,但还没有形成完整的面向多核的软件开发方法。本文
觉据分摸式
数据和任务
主要论述多核软件开发面临的几个重要题和一套完整的面
依性分析
任务依性分折
共事据分析
向多核系统的软件开发方法。

根据功龍分解任务,设计并行算法
2多核系统软件开发的主要问题
发效据划分成不同数据
程模式
设计并行算法
多核系统的计算环境与单处理器的环境完全不一样,其
根据处理过程数据流动的
软件开发过程会面临很多问题,主要集中在以下几个方面
司阶段,设计并行算法
隐含处理式: openmp、MPI
(1)如何把问题并行化处理,即怎样把计算分布到片内多
码和泽
显示处理模式:Wn32多线程和
个处理器上去执行。
优化
设有
算法性能优化
(2)并行环境下的并发控制问题。在多核环境下,分布到
达到
以手工方式(查霜热点,寻我关使路径
目标
多个处理器上的并行算法,一般需要相互协作才能完成整个
化选到少>、」被用工取查看热点,用关系,据神
突,死,关路径,同步对象)
任务,就是所谓的任务的并发控制问题。
到目标
实现均衡负
3)如何实现负載均衡的问题。把计算量尽量均匀分配到
结束
各个处理器上,防止负载失衡的现象,才能真正发挥多核系
图1多核系统软件开发方法的步与关系
统的功能
作者筒分:自俊峰(1972ー),男,讲师、傾士,主研方向:并行计算,
(4)如何让并行程序在多核环境下适应动态变化的处理网络安全,操作系统;邓祖朴,高级工程师
器数目的间题。如果多核系统上的处理器较少,可以对任务收稿日期:201001-28E-mail: kkingcom(@qq com
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