基于多核的任务调度研究与实现-计算机应用技术专业论文.docxVIP

]{lj|IlIlll㈣m《IlllIlllIIIIIIIIll{|邮唧 ] {lj|IlIlll㈣m《IlllIlllIIIIIIIIll{|邮唧 Y1 9 1 751 9 原创性声明 本人声明，所呈交的学位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，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已 经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使 用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说 明。 作者签名：查垒：至 日期：垄!年旦月￡日 学位论文版权使用授权书 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文 并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，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，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。 同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》， 并通过网络向社会公众提供信息服务。 作者签名：埤新签酗嗍坦年堕月乏日 摘要人们对计算机计算能力的需求总是不断增长的，提高计算机计算能力的主要方法有提高 摘要 人们对计算机计算能力的需求总是不断增长的，提高计算机计算能力的主要方法有提高 单处理器的性能和采用多处理器。 提高单处理器的性能主要有两个途径：一是提高主频，二是提高每个时钟周期内的指令 执行数(IPC)。由于受到功耗和频率的限制，进一步提高单处理器的主频受到限制。提高IPC 的方法主要有时间重叠如流水线处理器、资源重叠如超标量处理器，这些都是指令级并行 (ILP)，一段程序内的指令因结构相关、数据相关、控制相关等原因，进一步提高IPC也是受 限的。 近年来，研究人员和处理器厂商将提高计算机计算能力的方法转移到多处理器结构上来， 纷纷采用了多核、多处理机、集群等并行体系结构。 本文首先总结了提高单处理器性能的方法，分析了这些方法受到限制的原因。对多处理 器结构按耦合度和访存模型进行了分类，分析了多处理器结构应用中遇到的主要问题：操作 系统的多处理器任务调度、支持并行的程序设计语言、支持并行的程序设计技术、支持并行 的编译和优化技术。其中，多处理器的任务调度是本文研究的主要问题。 文中从单处理器的任务调度出发，比较了单处理器和多处理器的任务调度的差别，多处 理器任务调度的关键问题是负载均衡，指出了负载均衡的难点：负载指标的选择、迁移任务 的选择等。多处理器的任务调度方法按任务分配时机分为静态任务调度和动态任务调度。 随着多核处理器的广泛应用，该文以多核作为多处理器任务调度的环境模型，比较详细 地研究了多核任务调度，总结了国内外在该领域的研究成果，分析了静态任务调度和动态任 务调度的调度模型和调度算法。 该文以开源Li肌】【2．6内核的任务调度算法及其具体实现为基础，详细分析了Linu)【2．6内 核任务调度算法和相关的数据结构，以及Linux2．6内核对多核的支持。指出了“nu】【2．6内核 的多核任务调度算法需要改进的地方，提出了改进算法，通过修改“nu)【2．6内核的任务调度 程序源代码实现了改进算法，进行了比较测试实验。测试结果表明，该改进算法提高了多核 任务调度的效率，有助于提高系统的性能。 关键词 多核，任务调度，负载均衡，Linux ABSTRAC ABSTRAC T People’s demand for the computer’s computing is always growing．It increased computer’s computing the main method is to improVe single processor．s perfomance and using many processor． ImproVing single processor．s perf．0mance there are觚o main ways；first，raises the basic舶quency；second，enhances Instmction Per Cycle(IPC)．Due to restrictions on power and 6．equency，Further raises the sin91e processor basic丘．equency is limited． Enhances the IPC mainly have the time interleaVing as Pipelines，the resourCe replication as Superscaler，these are Instlllction LeVel Parallel(ILP)，because the s