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1、并行技术在优化串行算法中的应用沈阳建筑大学硕士学位论文并行技术在优化串行算法中的应用姓名:袁秋石申请学位级别:硕士专业:计算机应用技术指导教师:赵德平2011-02硕士研究生学位论文AbstractI摘要并行技术,即多个CPU核心同时运行的技术,是一种最近新兴的技术,由于多核处理器的普及以及高性能计算的需要,并行技术在许多高性能计算的领域,如云计算,服务器集群,图像识别算法都有着非常广泛的应用,具有相当的学术和应用价值。并行技术结合了操作系统的线程/进程调度,内存管理,CPU调度,线程同步等多项核心操作
2、系统技术,具有相当的学术和应用价值。本文的目的是利用多种并行技术对一个复杂串行算法的例子车辆模式识别系统进行优化,并在此过程中,熟练掌握串行算法向并行算法的转换流程和拆分过程。本文先通过了解其算法步骤,算法核心及每个模块的执行流程,从而深刻的理解其内涵并发现其可能的性能瓶颈,基于这些瓶颈提出了多种并行算法,将串行算法的各个模块进行分离,对其作并行化分解,并通过大量的测试数据和实验结果,选择了一个最合适的算法,而该并行算法相较串行算法而言能省去大量的执行时间。现阶段针对串行算法的并行化主要有两种:控制并行
3、与数据并行,本文基于控制并行,利用CnC软件在不同的粒度上,应用不同的调度算法对控制并行技术作了深入的研究,根据实际每个控制流的实际大小,依赖信息,所需数据量对其做相应的调度。经过实验证明,这种调度对并行算法是非常有效的,它能够将几个任务组合成一个大任务运行,也能将大任务拆分成几个子任务运行,大幅度降低了一般并行算法中因为算法不均匀而造成的CPU频繁切换而引起的调度开销。本文还做了有依赖性的串行算法的并行化研究,通过对一些有关猜测多线程技术文献的参考,深入的理解猜测多线程技术,并在串行算法中,根据大量实
4、验数据得出它的几个模块之间的部分几率依赖关系,藉此进行一些合理的猜测,从而能够达到加速有依赖性的串行算法的目的。而大量实验结果表明,基于有调度算法的并行,程序可以得到比无调度算法更好的性能,而选择合适的并行策略也对程序性能至关重要。最后本文将对并行技术的未来进行一些构想,对未来并行技术可能的发展方向进行一些预测。关键词:并行;高性能;调度算法;模式识别;猜测多线程;CnC;车辆识别IIAbstract硕士研究生学位论文AbstractParalleltechnology,includingmultipl
5、eCPUcoremeanwhileoperationtechnology,isarecentlynewtechnology.Duetothespreadsofthemulti-coreprocessorandhighperformancecomputingneeds,theparalleltechnologyisusedinthehighperformancecomputingfieldbyaverywiderangeofapplications,likethecloudscomputing,these
6、rverclustercomputing,imagerecognitionalgorithm.Itcombinesseveralcoreoperatingsystemtechnologyliketheoperatingsystem’sthread/processscheduling,memorymanagement,CPUscheduling,threadsynchronizationetc.SoithasconsiderableacademicandapplicationvalueThepurpose
7、ofthispaperistouseavarietyofparalleltechnologyforacomplexexamplestooptimizeaserialalgorithmthevehiclepatternrecognitionsystemandbemorefamiliartotheconversionprocessfromtheserialalgorithmtotheparallelalgorithmandthedependentseparationoftheserialalgorithmT
8、hispaperfirstbyunderstandingtheexecutiveflowofthealgorithmprocess,coreandeachmoduleofthealgorithmandthusprofoundunderstandingofitsconnotationandfounditspossibleperformancebottlenecks.Basedonthis,weputforwardmanyparallelalg
