OpenMP多線程負(fù)載均衡分析方法及調(diào)度策略研究.pdf

1、多核技術(shù)作為提高處理器性能的一個(gè)有效可行的方法，不僅在科學(xué)領(lǐng)域中產(chǎn)生了推動(dòng)作用，也給人們的生活帶來了方便。縱觀當(dāng)今市場(chǎng)上的PC機(jī)、服務(wù)器、筆記本電腦，多核已逐漸成為趨勢(shì)。多核在帶來巨大處理潛力的同時(shí)，對(duì)軟件方面提出了巨大的挑戰(zhàn)，原有的串行編程模式已不再適應(yīng)，需要向并行編程模式轉(zhuǎn)變。其中，OpenMP能夠?yàn)榫哂薪y(tǒng)一地址空間的并行系統(tǒng)提供可移植、可擴(kuò)展的開發(fā)接口。但是，使用并行編程模式編寫的并行程序同樣具有使用串行編程模式編寫串行程序時(shí)所要

2、面臨的性能影響問題。負(fù)載均衡就是影響并行程序運(yùn)行性能的主要因素之一。為了精確分析負(fù)載均衡，緩解程序所表現(xiàn)的負(fù)載不均衡性，以提高程序運(yùn)行性能，本文主要對(duì)OpenMP多線程負(fù)載均衡分析方法以及調(diào)度策略展開討論和研究。
　　 本文首先討論和分析了多核技術(shù)的發(fā)展及其對(duì)軟件業(yè)所產(chǎn)生的影響；總結(jié)和歸納了OpenMP相關(guān)研究，包括并行效率和性能的分析與改進(jìn)、多線程之間的鎖同步與競(jìng)爭(zhēng)、多核編程中的負(fù)載均衡以及OpenMP的模型擴(kuò)展與改進(jìn)；同時(shí)，

3、對(duì)支持OpenMP的OMPi編譯器以及并行化程序的重要對(duì)象循環(huán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹。
　　 其次，為了精確分析并行程序所表現(xiàn)的負(fù)載均衡問題，優(yōu)化性能分析流程，本文確定了負(fù)載均衡分析單元，度量了負(fù)載不均衡程度以及潛在的并行調(diào)整效率，并提出了一種以負(fù)載均衡分析單元為分析對(duì)象來監(jiān)測(cè)、分析、調(diào)整OpenMP多線程程序負(fù)載均衡的方法。通過實(shí)驗(yàn)表明該方法是可行的、有效的。
　　 最后，考慮到并行程序中并行任務(wù)是依據(jù)調(diào)度策略來實(shí)現(xiàn)負(fù)載的分配