計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能參數(shù)及速度研究.pdf

1、速度是計(jì)算機(jī)最基本的性能參數(shù)，致力于提高計(jì)算機(jī)性能的所有方法都是為了加快運(yùn)算速度。多核系統(tǒng)為并行計(jì)算的研究及其實(shí)驗(yàn)提供了便利條件，已經(jīng)成為系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)中的主流。雙核、四核乃至眾核的集成促進(jìn)了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的提升。然而，不斷增加的計(jì)算核又帶來(lái)了新的問(wèn)題：計(jì)算核數(shù)目的線(xiàn)性增加能否帶來(lái)性能的相應(yīng)提高。在多核環(huán)境下，計(jì)算核利用率是提升計(jì)算機(jī)性能的因素之一。如果能考慮到充分利用每個(gè)核，將極大加快運(yùn)算速度，提高系統(tǒng)性能。因此，充分挖掘每個(gè)核的潛力對(duì)

2、并行計(jì)算的發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。鑒于此，本文對(duì)多年的TOP500（高性能計(jì)算機(jī)排名）的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，并從參數(shù)入手，圍繞如何充分發(fā)揮每個(gè)核的作用、提高并行性進(jìn)行了研究。本文的主要工作如下：
　　(1)總結(jié)了現(xiàn)有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能參數(shù)的選取和測(cè)試方法，分析了在多核系統(tǒng)環(huán)境下已有參數(shù)的片面性，定義并描述了反映核貢獻(xiàn)率的計(jì)算機(jī)性能參數(shù)。
　　(2)闡述了多核并行編程對(duì)于提高核貢獻(xiàn)率和計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行速度的意義，分析了各種并行程序、并行算法的

3、設(shè)計(jì)模式，在此基礎(chǔ)上提出了一種基于模式的多核并行程序開(kāi)發(fā)方法，以模塊化的思想來(lái)進(jìn)行多核編程。
　　(3)針對(duì)蒙特卡洛概率方法設(shè)計(jì)了一種并行算法，將任務(wù)量分解成規(guī)模更小的子任務(wù)量，使得并行能夠充分進(jìn)行，對(duì)核貢獻(xiàn)率及性能提升效果進(jìn)行記錄與分析。
　　(4)對(duì)主題爬蟲(chóng)算法進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了一套適合多核并行運(yùn)行的算法。用流水線(xiàn)的思想將問(wèn)題轉(zhuǎn)化成一個(gè)順序執(zhí)行的過(guò)程，分析可并行的部分，并用線(xiàn)程對(duì)應(yīng)處理等方法研究充分利用每個(gè)核來(lái)提升性能的