linux平台下mkgpu系统设计和实现

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1、南开大学学位论文使用授权书根据《南开大学关于研究生学位论文收藏和利用管理办法》，我校的博士、硕士学位获得者均须向南开大学提交本人的学位论文纸质本及相应电子版。本人完全了解南开大学有关研究生学位论文收藏和利用的管理规定。南开大学拥有在《著作权法》规定范围内的学位论文使用权，即：(1)学位获得者必须按规定提交学位论文(包括纸质印刷本及电子版)，学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生学位论文，并编入《南开大学博硕士学位论文全文数据库》；(2)为教学和科研目的，学校可以将公开的学位论文作为资料在图书馆等场所提供校内师生阅读，在校园网上提供论文目录检索、

2、文摘以及论文全文浏览、下载等免费信息服务；(3)根据教育部有关规定，南开大学向教育部指定单位提交公开的学位论文；(4)学位论文作者授权学校向中国科技信息研究所和中国学术期刊(光盘)电子出版社提交规定范围的学位论文及其电子版并收入相应学位论文数据库，通过其相关网站对外进行信息服务。同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。非公开学位论文，保密期限内不向外提交和提供服务，解密后提交和服务同公开论文。论文电子版提交至校图书馆网站：http：／／202．113．20．161：8001findex．htm。本人承诺：本人的学位论文是在南开大学学习期间创作完成的作品，

3、并已通过论文答辩；提交的学位论文电子版与纸质本论文的内容一致，如因不同造成不良后果由本人自负。本人同意遵守上述规定。本授权书签署一式两份，由研究生院和图书馆留存。作者暨授权人签字：高连永2013年5月28日南开大学研究生学位论文作者信息论文题目Linux平台FMKGPU系统的设计与实现姓名高连永学号2120100342答辩日期2013年5月24日论文类别博士口学历硕士团硕士专业学位口高校教师口同等学力硕士口院／系／所信息技术科学学院计算机系专业计算机应用联系电话15022229959Email531518876@qq．corn通信地址(邮编)：南开人学

4、伯苓楼西区308(300071)备注：是否批准为非公开论文否南开大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：高连永2013年5月28日非公开学位论文标注说明(本页表中填写内容须打印)根据南开大学有关规定，非公开学位论文须经指导教师同意、作者本人申请和相关

5、部门批准方能标注。未经批准的均为公开学位论文，公开学位论文本说明为空白。论文题目申请密级口限制(≤2年)口秘密(≤10年)口机密(≤20年)保密期限20年月日至20年月日审批表编号批准日期20年月日南开大学学位评定委员会办公室盖章(有效)摘要随着GPU并行计算处理器的快速发展，越来越多的复杂应用采用CUDA编程技术来提高自身的计算能力，并且取得了很好的效果。但是，应用该技术对操作系统内核程序进行加速的研究却很少有人关注，而且现有的流加速模式主要都是针对高端GPU设计的。为了解决上述问题，本文提出了一种解决方案：MKGPU系统。该系统在LinuxDEBI

6、AN6平台下，应用Linux与生俱来的内核模块技术以及字符设备驱动技术使操作系统内核程序利用GPU进行加速变为可能；同时应用GPU中的页锁定内存技术、主机映射内存技术，使得较低端的显卡，甚至是集成显卡也能够享受该系统带来的加速效果。可以应用这种技术的内核程序有：并行计算量很大的内核函数；用户自定义的需要很大并行计算量的内核模块等。论文首先介绍了Linux内核和CUDA编程技术等背景知识，然后着重描述了系统的设计、实现以及测试，最后对系统特点进行了总结，并提出了进一步完善的方向。关键词字符设备驱动、CUDA编程、内核模块、AES算法Abs仃actAbst

7、ractWiththerapiddevelopmentofGPUparallelcomputingprocessor,moreandmorecomplexapplicationsutilizetheCUDAprogrammingtechniquestoimprovetheircomputingability,andhaveachievedveryidealresults．However,theapplicationofthetechnologytoacceleratetheoperatingsystemkernelprogramrarelygeteno

8、ughconcernandexistingmechanismsmostlyworkforstr