基于OpenMP的多核多线程负载均衡调度策略研究

【摘要】随着科学技术的不断发展,单核处理器的性能受冷却,功耗和漏电流等一系列因素的制约,已经难以有较大的突破。多核处理器应运而生,也成为当今最为热门的研究课题之一。OpenMP技术作为共享存储模型事实上的标准,因为编写并行程序相比简单,并且易于在多核处理器上实现,受到了并行程序编写者们的喜爱,并被越来越多的人所认可。本文从多核处理器中的并行技术出发,首先对并行计算,多核技术中的关键技术进行了阐述和研究,重点分析了并行编程的优势以及发展普及的困难。之后分别研究了并行编程中的两种基本的编程模型：MPI技术和OpenMP技术。基于消息传递的MPI技术扩展容易但是编写程序比较困难,基于共享内存的OpenMP技术容易编程,但是不易扩展,且需要同步机制。之后本文针对OpenMP环境下的多核多线程调度算法进行了深入的研究。在OpenMP中,针对for循环的调度方式有4种方式,分别是static调度、dynamic调度、guided调度和runtime调度。这4种调度对执行for循环时各个线程分配的循环迭代数进行控制,以其达到调度开销和负载平衡之间的平衡。最后本文经过分析研究,提出了对调度算法的改进的关键是每个线程每次调度时的循环迭代数,并以此为方向,提出了一种结合dynamic和guided调度的新的调度策略,并在最后通过实验进行了测试,结果表明,新的调度策略整体性能表现优于guided调度和static调度,和dynamic调度相当。
【作者】李滋田；
【导师】范会敏；
【作者基本信息】西安工业大学，计算机应用技术，2014，硕士
【关键词】多核技术；OpenMP技术；负载均衡；循环调度；调度策略；dynamic-guided调度；

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