并行技術(shù)在優(yōu)化串行算法中的應(yīng)用（已處理）

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1、并行技術(shù)在優(yōu)化串行算法中的應(yīng)用沈陽(yáng)建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文并行技術(shù)在優(yōu)化串行算法中的應(yīng)用姓名:袁秋石申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專(zhuān)業(yè):計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)教師:趙德平2011-02碩士研究生學(xué)位論文AbstractI摘要并行技術(shù),即多個(gè)CPU核心同時(shí)運(yùn)行的技術(shù),是一種最近新興的技術(shù),由于多核處理器的普及以及高性能計(jì)算的需要,并行技術(shù)在許多高性能計(jì)算的領(lǐng)域,如云計(jì)算,服務(wù)器集群,圖像識(shí)別算法都有著非常廣泛的應(yīng)用,具有相當(dāng)?shù)膶W(xué)術(shù)和應(yīng)用價(jià)值。并行技術(shù)結(jié)合了操作系統(tǒng)的線程/進(jìn)程調(diào)度,內(nèi)存管理,CPU調(diào)度,線程同步等多項(xiàng)核心操作

2、系統(tǒng)技術(shù),具有相當(dāng)?shù)膶W(xué)術(shù)和應(yīng)用價(jià)值。本文的目的是利用多種并行技術(shù)對(duì)一個(gè)復(fù)雜串行算法的例子車(chē)輛模式識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,并在此過(guò)程中,熟練掌握串行算法向并行算法的轉(zhuǎn)換流程和拆分過(guò)程。本文先通過(guò)了解其算法步驟,算法核心及每個(gè)模塊的執(zhí)行流程,從而深刻的理解其內(nèi)涵并發(fā)現(xiàn)其可能的性能瓶頸,基于這些瓶頸提出了多種并行算法,將串行算法的各個(gè)模塊進(jìn)行分離,對(duì)其作并行化分解,并通過(guò)大量的測(cè)試數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,選擇了一個(gè)最合適的算法,而該并行算法相較串行算法而言能省去大量的執(zhí)行時(shí)間?，F(xiàn)階段針對(duì)串行算法的并行化主要有兩種:控制并行

3、與數(shù)據(jù)并行,本文基于控制并行,利用CnC軟件在不同的粒度上,應(yīng)用不同的調(diào)度算法對(duì)控制并行技術(shù)作了深入的研究,根據(jù)實(shí)際每個(gè)控制流的實(shí)際大小,依賴(lài)信息,所需數(shù)據(jù)量對(duì)其做相應(yīng)的調(diào)度。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,這種調(diào)度對(duì)并行算法是非常有效的,它能夠?qū)讉€(gè)任務(wù)組合成一個(gè)大任務(wù)運(yùn)行,也能將大任務(wù)拆分成幾個(gè)子任務(wù)運(yùn)行,大幅度降低了一般并行算法中因?yàn)樗惴ú痪鶆蚨斐傻腃PU頻繁切換而引起的調(diào)度開(kāi)銷(xiāo)。本文還做了有依賴(lài)性的串行算法的并行化研究,通過(guò)對(duì)一些有關(guān)猜測(cè)多線程技術(shù)文獻(xiàn)的參考,深入的理解猜測(cè)多線程技術(shù),并在串行算法中,根據(jù)大量實(shí)

4、驗(yàn)數(shù)據(jù)得出它的幾個(gè)模塊之間的部分幾率依賴(lài)關(guān)系,藉此進(jìn)行一些合理的猜測(cè),從而能夠達(dá)到加速有依賴(lài)性的串行算法的目的。而大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于有調(diào)度算法的并行,程序可以得到比無(wú)調(diào)度算法更好的性能,而選擇合適的并行策略也對(duì)程序性能至關(guān)重要。最后本文將對(duì)并行技術(shù)的未來(lái)進(jìn)行一些構(gòu)想,對(duì)未來(lái)并行技術(shù)可能的發(fā)展方向進(jìn)行一些預(yù)測(cè)。關(guān)鍵詞:并行;高性能;調(diào)度算法;模式識(shí)別;猜測(cè)多線程;CnC;車(chē)輛識(shí)別IIAbstract碩士研究生學(xué)位論文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