多和程序设计技术样本

高级程序设计课程 ~ 第 1 学期论题: 多核程序设计技术 ——经过软件提升性能院系: 计算机学院学号: 姓名: 任课老师: 成绩评定: 完成日期: 12 月 28 日1．多核体系结构五邑大学讨论生考试 随着桌面并行时代的来临, 基于多核的并行计算机已进入千家万户。例如, 很多人的笔记本就装有两个处理器芯片, 台式计算机装有四个芯片。INTEL、 AMD 在多核技术方向的相继突破, 更使得并行计算成为讨论热点之一。虽然多核时代已经到来, 当前的困境是, 多核硬件技术已成熟, 但并行处理核心算法等应用问题却尚未得到解决。中国科大讨论人员所做的这项讨论在网络数据包的有效分类算法, 也即网络核心算法的讨论方面获得进展。多核的普及是很重要的, 因为以往仅仅提供高单线程性能。我们观察到, 在一个大型变繁忙的内核数量多核心, 这技术的应用是最理想的任何个人。每个单是往往无法把所有的方式多核其功率或温度信封由于电源电压或错误率的限制。多核技术已经是现代处理器进展的主流趋势,它的诞生给软件开发技术带来了新的挑战。如何编写出高效的并行程序使之充分地利用多核的资源,这一直是学术界和工艺界致力于解决的难题。多核程序的性能调试对于开发高效的并行程序来说 ,具有良好地辅助作用。它经过分析程序的行为并诊断其性能瓶颈,进而给性能优化提供有效的支持。由于并行程序的动态性和不确定性,传统的代码分析技术很难有效地检测其性能瓶颈。有的讨论工作提出在软件层分析程序运行时行为,这一般会引入很大的运行时开销,而且获得数据精确度很低。硬件的实现虽然运行时开销低,然而其结构扩展引入的开销又会损伤程序的性能。CMP 的低成本和广泛可用性, 使得一般的软件开发人员能够进行各种级别的并行处理。并行处理不再是超级计算机或集群的专属领域。基本的开发工作站和入门级服务器现在都具有软件级和硬件级的并行处理能力。这意味着程序员和软件开发人员能够无需牺牲设计或性能, 即可根据需要部署利用多处理和多线程的应用。然而, 需要注意的是, 并非每个软件应用都需要多处理或多线程。实际上, 一些软件解决方案和计算机算法最好使用顺序编程技术来实现。在某些情况下, 在软件中引入并行编程技术的开销会使软件性能降级。并行性和多处理是需要一定成本的。假如软件中顺序地解决问题需要的工作量少于创立额外线程和进程的开销, 或者少于协调并发执行的任务之间通信的工作, 则应选择顺序的方法。我们今日所使用的基本...