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《郑州大学》 2010年
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基于多核的多线程算法并行优化

李秀芳  
【摘要】: 在多核处理器不断普及的今天,并行软件开发技术的加速发展已成为关键。多核处理器既促进了并行软件开发技术的发展,也依赖于并行软件开发技术。但是软件并行化的发展需要克服重重困难。当今在使用的很大部分软件还是串行思想开发的产物,我们需要从根本软件开发理念上改变,进行软件并行化。目前已经出现了多种并行编程模型,主要有共享存储编程模型、消息传递模型和分布式存储模型。多线程并行编程就基于共享存储的编程模型。 矩阵相乘算法的重要性不言而喻,在很多科学计算和工程方面应用极广。因此,对矩阵相乘算法做了实验,分别采用了Win32多线程API、OpenMP及C#多线程对其进行实现。在此过程中,归结了这几种多线程编程方法的特性和优缺点。Win32多线程API具有性能优,可以显性操作线程的优点,但是实现相对复杂,对软件开发人员要求高。OpenMP实现简单,适合于优化循环。但是性能相对Win32多线程API稍微逊色。而C#在语言级提供了对多线程的支持,但是由于其基于虚拟机的机制导致其性能还不如前两者,实现难度介于两者之间,也可显性操作线程。本实验结果有助于在开发时对编程方法的选择。 排序算法是常用而且对其本身性能要求很高的算法。在前面实验研究的基础上,提出了一种排序组合算法,并且对后半部分的归并排序进行了改进。改进的方法采用了多线程的思想,将原来单线程执行的归并过程进化成可以同时执行的两个线程。两个线程分别从已经有序的两个序列的最大值端和最小值端同时进行比较,将相应的结果放在新序列的相应端。两个线程都工作至新序列的中间为止,也达到了负载平衡的目的。该算法的实验采用前面实验分析结果中性能最优的Win32 API多线程编程方法进行实现。实验结果对比表明并行改进后的算法性能提升显著,并且随着数据规模的扩大,提升比例稳定升高。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP332

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 郑文武;李先绪;黄执勤;;云计算中的并行计算技术分析[J];电信科学;2011年12期
【参考文献】
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1 Kevin D. Kissell;;揭密多线程和多核技术[J];电子产品世界;2006年14期
2 骆斌,费翔林;多线程技术的研究与应用[J];计算机研究与发展;2000年04期
3 王晶;樊晓桠;张盛兵;王海;;多核多线程结构线程调度策略研究[J];计算机科学;2007年09期
4 郭辉;;多线程的效率[J];计算机应用;2008年S2期
5 单莹;吴建平;王正华;;基于SMP集群的多层次并行编程模型与并行优化技术[J];计算机应用研究;2006年10期
6 赵荣彩,唐志敏,张兆庆,GuangR.Gao;低功耗多线程编译优化技术[J];软件学报;2002年06期
7 蔡佳佳;李名世;郑锋;;多核微机基于OpenMP的并行计算[J];计算机技术与发展;2007年10期
8 罗宇,商临锋;操作系统多线程实现技术研究[J];小型微型计算机系统;2000年05期
【共引文献】
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1 柳亚东;路林吉;;嵌入式视频监控服务器的设计[J];安防科技;2010年02期
2 章文,罗清磊,李璟;机群的可扩展性研究[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2003年01期
3 孙洪迪;高柱;;基于OpenMP技术的多核处理器程序的开发实现[J];北京工业职业技术学院学报;2010年01期
4 高蕊;蒋仲安;董枫;杜丙申;巩文保;王德胜;陈永现;;基于MapObject的矿井火灾动态最佳救灾路线数学模型和算法[J];北京科技大学学报;2008年07期
5 尚明生,刘宴兵,孙世新;阶段并行模型上的并行算法设计[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2001年03期
6 赵东;周卫云;赵作人;;Linux下的多线程机制的分析与实现[J];长春师范学院学报(自然科学版);2008年12期
7 陈辉;孙雷鸣;李录明;罗省贤;赵安军;;基于MPI+OpenMP的多层次并行偏移算法研究[J];成都理工大学学报(自然科学版);2010年05期
8 冯蕴;杨斌;;双内核实时系统下各进程间通信方法的性能分析和测试[J];成都信息工程学院学报;2010年04期
9 黄俊领;张志杰;高宁;;基于硬链接的气象水文数据推送系统设计[J];成都信息工程学院学报;2012年02期
10 雷超阳,刘军华,徐正权;基于COM+组件运行时线程模式探讨及应用[J];湖南文理学院学报(自然科学版);2004年04期
【同被引文献】
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1 吕宏静,贾云得;用多基线立体视觉系统恢复稠密深度图像[J];北京理工大学学报;2000年01期
2 王茂芝,徐文皙,佘春东,车著明;基于数据分割的二维离散余弦变换并行算法及其在图像压缩中的应用[J];成都理工大学学报(自然科学版);2004年04期
3 刘晓辉;吴云东;;VLL方法在自动获取建筑物高程中的应用[J];测绘工程;2006年01期
4 张力;;航空数字摄影测量传感器系统新进展[J];地理信息世界;2009年03期
5 曹敏;史照良;;新一代海量影像自动处理系统“像素工厂”初探[J];测绘通报;2006年10期
6 张剑清;柯涛;孙明伟;段延松;;并行计算在航空摄影测量中的应用与实现——数字摄影测量网格(DPGrid)并行计算技术研究[J];测绘通报;2008年12期
7 张祖勋,张剑清;相关系数匹配的理论精度[J];测绘学报;1987年02期
8 袁修孝;明洋;;一种综合利用像方和物方信息的多影像匹配方法[J];测绘学报;2009年03期
9 肖汉;张祖勋;;基于GPGPU的并行影像匹配算法[J];测绘学报;2010年01期
10 邹贤才;李建成;汪海洪;徐新禹;;OpenMP并行计算在卫星重力数据处理中的应用[J];测绘学报;2010年06期
【二级引证文献】
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1 魏伟;;云计算及云存储的技术应用[J];科技创新与应用;2013年13期
2 张学亮;陈金勇;陈勇;;基于Hadoop云计算平台的海量文本处理研究[J];无线电通信技术;2014年01期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 赖建新;胡长军;赵宇迪;王生原;张素琴;;OpenMP任务调度开销及负载均衡分析[J];计算机工程;2006年18期
2 刘杰,迟利华,胡庆丰;并行程序的优化与性能评价[J];计算机工程与科学;2000年05期
3 陈勇,陈国良,李春生,何家华;SMP机群混合编程模型研究[J];小型微型计算机系统;2004年10期
4 罗宇;UNIX SVR4.2MP与WINDOWS NT处理机调度分析[J];小型微型计算机系统;1998年11期
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6 赖勇浩;;积极准备、谨慎行动——应对多核编程革命[J];程序员;2007年04期
7 魏宏昌;;浅谈多线程在C#编程语言中的应用[J];信息系统工程;2010年02期
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1 谭小彬;孔德光;奚宏生;;多线程程序时序的统计分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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3 李震宇;王秀波;;舰船噪声测量现场实时监测系统[A];第十一届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2007年
4 周志远;张大方;缪力;赵丹;黄谷;;基于Java内存模型的并发程序模型检测[A];第五届中国测试学术会议论文集[C];2008年
5 孔祥宁;赵改善;金君;;叠前时间偏移的MPI和OpenMP混合编程[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
6 耿晴;;多核技术在电子政务地理信息平台中的应用[A];2007'全国测绘科技信息交流会暨信息网成立30周年庆典论文集[C];2007年
7 郑淑琼;;软件开发技术的新进展[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
8 刘涛;季振洲;王庆;朱素霞;;嵌入式多核平台大容量高速存储与增强可靠性研究[A];2010年第16届全国信息存储技术大会(IST2010)论文集[C];2010年
9 张秋余;袁占亭;瞿志万;冯涛;;基于软件总线的软件开发技术(英文)[A];第十九届全国数据库学术会议论文集(技术报告篇)[C];2002年
10 何军;王飙;;通用多核处理器发展现状和趋势研究[A];第十五届计算机工程与工艺年会暨第一届微处理器技术论坛论文集(A辑)[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 武汉 Tianyi;创建简单的多线程程序[N];电脑报;2001年
2 张云泉;并行计算:迎接多核时代的挑战[N];计算机世界;2006年
3 清华大学计算机系 教授 汪东升;多核架构让硬件变“软”[N];计算机世界;2007年
4 旭;多核多线程 H3C高端路由器新特点[N];网络世界;2007年
5 本报记者 李敬;多核催熟UTM[N];计算机世界;2008年
6 ;信威McWiLL/SCDMA基站采用TI多核DSP[N];人民邮电;2008年
7 ;RISC趋势:多核与系统芯片[N];中国计算机报;2004年
8 专题策划、撰稿:刘雨 编译:天虹;多核带来新格局[N];中国计算机报;2005年
9 本报记者 瑜文;“星火燎原”多核大学扩张在即[N];中国电脑教育报;2007年
10 清华大学计算机系 教授 郑纬民;“多核”成为关键词[N];计算机世界;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 廖银;动态二进制翻译建模及其并行化研究[D];中国科学技术大学;2013年
2 朱素霞;面向多核处理器确定性重演的内存竞争记录机制研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
3 林英;多核软件形式化建模、验证及性能评价方法研究[D];云南大学;2013年
4 马汝辉;基于多核的虚拟化技术研究[D];上海交通大学;2011年
5 闫昭;程序并行识别方法及应用研究[D];吉林大学;2009年
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7 杨帆;基于多核平台的网络流量监测研究与优化[D];北京邮电大学;2011年
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9 左宪禹;多核直接和并行迭代法及其在辐射流体力学中的应用[D];中国工程物理研究院;2012年
10 李东生;基于高密度计算的多核芯片设计关键技术研究[D];合肥工业大学;2012年
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1 李秀芳;基于多核的多线程算法并行优化[D];郑州大学;2010年
2 林贤辉;基于多核多线程的大型LED灯光系统软控制器设计[D];华南理工大学;2010年
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4 李晓龙;基于多核平台的多线程动态二进制翻译系统优化框架[D];上海交通大学;2010年
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