文档介绍：北京邮电大学
硕士学位论文
多核多线程处理器环境下软件系统的设计与实现
姓名:方先康
申请学位级别:硕士
专业:计算机科学与技术
指导教师:邝坚;戴志涛
20080228
多核多线程处理器环境下软件系统的设计与实现摘要信息网络的飞速发展,要求有高性能网络设备的支持;而高性能的网络设备要求高的处理器性能。为满足这种需求,处理器的设计需要引入创新的架构思想。多核多线程是目前提高处理器性能的最有前途的技术之一。多核技术在体系结构、软件模型、核间通信技术、操作系统设计、安全性设计等诸多方面存在巨大挑战,同时也存在巨大的潜能。本文结合当今主流的基于核的盗卸嗪硕嘞叱掏绱器,介绍了多核多线程处理器的基本特点,重点探讨了多核多线程环境下软件系统的架构问题。本文的主要工作和贡献如下:氐阊芯苛硕嗪硕嘞叱檀砥骷际酰阅壳扒榭鱿露嗪硕嘞程环境的软件系统进行了介绍,分析了非对称多处理、对称多处理和混合多处理这三种架构模式的优缺点。菟糜布教ǎ迪至硕嗪硕嘞叱袒肪诚碌娜砑低常着重针对网络通信应用领域进行了设计,对整个系统启动运行流程进行设计,主要完成如下三部分工作:的设计与实现,低车囊浦埠蚔囊浦病攵韵低承阅艹鱿制烤钡牟糠郑疚亩愿孟低臣涞耐郊巴信机制进行了分析,并提出了改进意见。关键字:多核多线程处理器非对称多处理对称多处理北京邮电大学工学硕士学位论文
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刍羔趾独创性虼葱滦声明海嚎::关于论文使用授权的说明丝:堡:保密论文注释:本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论文注释:本学位论文不属于保密范围,申请学位论文与资料若有不实之处,本人签名:本人承担一切相关责任。日期:导师签名:适用本授权书。多核多线程处理器环境下软件系统的设计.‘迪本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许学位论文被查阅和借阅:学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笞袷此规定北京邮电大学工学硕士学位论文
第一章绪论课题研究背景选题的意义与价值随着计算机硬件技术的迅速发展和现代社会对信息网络处理速度要求的提这种情况下提高处理器的总体处理能力是一个亟需解决的问题。并行性技术成为提高计算机系统性能的主要方案。实时嵌入式领域的迅速发远非单个砟芰λ芗暗摹K姓庑┒家G蟠砥鞒哦嗪硕嘞叱痰牟性和线程级并行性,从而显著提高了这些应用的性能。高,网络设备供应商希望能够持续增加系统的处理能力;处理器厂商希望能够提供具有更强处理能力的5谴车囊揽刻岣叽砥髦髌道刺嵘鱿低的性能已经不可行,而且还会造成投资的浪费。面对凸显出的性能需求矛盾,在展,对并行性技术要求愈来愈高。现在基于男矶嘤τ枚家G蟛⑿薪校尤其在网络和服务器方面,对于疧的处理能力有很高的要求,如高端安全疺/龋枰4罅康牟⑿屑扑恪U庑┝煊蚨孕阅芤G蟮脑龀に俣行性技术方向发展。在嵌入式领域,并行性技术应用对于提高各种多媒体、网络及通信产品的性能和可扩展性都有重要的意义。并行性技术通过使用多指令流水线、减少共享资源魉摺⒆芟的空闲时钟周期以及在多个核上进行负载分担来提高系统的性能。研究人员提出过两种不同的处理器结构来实现并行性:一种是多核处理器;另一种是同时多线程处理器,这两种处理器结构可以充分利用应用的指令级并行多核多线程技术的出现,给软件系统结构、软件模型、操作系统设计、核间通信技术等诸多方面带来巨大挑战,同时也存在巨大的潜能。传统的软件系统越来越难发挥多核多线程处理器的卓越性能,这就需要软件系统在多核多线程环境下进行变革。当今的网络应用日趋复杂,对性能的要求不断提高。为了实现高性能的网络设备要求的处理器性能,处理器的设计引入创新的架构思想。多核多线程就是目前提高处理器性能的最有前途的技术之一。多核多线程处理器技术的迅速发展,为软件工业带来了新的考验和挑战。多核多线程处理器在体系结构、软件设计、功耗、安全设计方面都面临着巨大的挑战,也隐藏着巨大的潜能。由于目前针对多核多线程处理器的产品设计还主要集中在服务器和高性能北京邮电大学工学硕士学位论文多核多线程处理器环境下软件系