MPCore多核處理器并行計(jì)算方法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著人們對(duì)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(shí)代進(jìn)入多核時(shí)代，但傳統(tǒng)嵌入式軟件的開(kāi)發(fā)方法還是基于單核模式，并沒(méi)有隨著處理器核心數(shù)目的提升而改變，無(wú)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(duì)象，能將研究成果廣泛地應(yīng)用到嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中，具有普適

2、性。本課題探索并行計(jì)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?cè)熊浖軜?gòu)的情況下，對(duì)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(jì)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(gè)計(jì)算核

3、心同時(shí)工作，以及多個(gè)核心間的通信方法，對(duì)比分析MPCore嵌入式多核處理器相對(duì)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(jì)算方法的瓶頸;其次，分析并行計(jì)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(píng)價(jià)方法、嵌入式操作系統(tǒng)對(duì)并行計(jì)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(píng)價(jià)方法用于對(duì)并行算法的性能分析，嵌入式操作系統(tǒng)對(duì)并行計(jì)算的支持是從

4、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(gè)處理器同時(shí)工作的，嵌入式多核處理器并行化的難點(diǎn)分別從開(kāi)發(fā)工具、硬件性能以及并行策略三個(gè)角度分析嵌入式并行計(jì)算的難點(diǎn)，并提出適合嵌入式多核處理器的并行計(jì)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(jì)算的基本方法，在MPCore多核處理器平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)串行程序的并行化改造，通過(guò)性能調(diào)優(yōu)以及測(cè)試分析，并行程序較串行程序性能提升，取得了良好效果，驗(yàn)證了本課題關(guān)于MPCore多