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半導(dǎo)體工業(yè)的不斷發(fā)展，促進了多核技術(shù)普遍應(yīng)用，尤其是以Cell處理器為代表的異構(gòu)多核，在專用計算方面表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。同時，隨著實際應(yīng)用的日益復(fù)雜，不確定邊界的循環(huán)（如while循環(huán)）、遞歸調(diào)用（如斐波那契）等非規(guī)則、非結(jié)構(gòu)化問題在分子動力學(xué)、油藏數(shù)值模擬、圖形圖像處理等應(yīng)用中普遍存在。為了有效地提高這類應(yīng)用的并行效率，2008年5月發(fā)布的OpenMP3．O新規(guī)范引入了task編譯指導(dǎo)語句，即任務(wù)模型，該任務(wù)模型使得上述非規(guī)則、非結(jié)構(gòu)化應(yīng)用的并行成為可能。如何利用現(xiàn)有的編程模型和編譯優(yōu)化技術(shù)降低異構(gòu)多核處理器的編程難度，提高非規(guī)則、非結(jié)構(gòu)化并行應(yīng)用的執(zhí)行效率，充分利用異構(gòu)多核處理器的并行能力成為軟件行業(yè)面晦的一個重要問題�！懂悩�(gòu)多核任務(wù)模型優(yōu)化技術(shù)》結(jié)合Cell異構(gòu)多核架構(gòu)的特點及OpenMt任務(wù)模型的規(guī)范，研究了Cell異構(gòu)多核處理器下OpenMP3．0任務(wù)模型的實現(xiàn)及優(yōu)化技術(shù)。
　　《異構(gòu)多核任務(wù)模型優(yōu)化技術(shù)》組織結(jié)構(gòu)如下：第一篇為基礎(chǔ)知識篇，著重介紹了多核處理器及其分類；第二篇重點介紹了OpenMP、MPI、CUDA、OpenCL等并行編程模型，同時對并行構(gòu)件技術(shù)特別是CCA并行構(gòu)件編程環(huán)境作了詳細(xì)闡述；第三篇在分析了Cell異構(gòu)多核處理器上支持任務(wù)模型的關(guān)鍵技術(shù)及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀之后，分別闡述了Cell異構(gòu)多核上OpenMP3．0的混合任務(wù)調(diào)度策略、Cell異構(gòu)多核上優(yōu)化非規(guī)則訪存的軟件Cache模型以及Cell異構(gòu)多核上優(yōu)化任務(wù)粒度的自適應(yīng)任務(wù)生成控制策略。同時，為了提高并行程序的復(fù)用性，提出了基于CCA的構(gòu)件程序設(shè)計方案。

第一篇多核處理器
　第1章多核處理器概述
　 1．1 多核處理器的概念
　 1．2 多核處理器的關(guān)鍵技術(shù)
　    1．2．1 核心結(jié)構(gòu)的選擇
　    1．2．2 片上通信技術(shù)
　    1．2．3 多核與I／0結(jié)構(gòu)
　    1．2．4 存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計
　    1．2．5 程序執(zhí)行模型
　    1．2．6 功率和熱管理
　    1．2．7 操作系統(tǒng)設(shè)計
　 1．3 多核處理器的發(fā)展趨勢
　第2章多核處理器的分類
　 2．1 同構(gòu)多核處理器與編譯技術(shù)
　    2．1．1 同構(gòu)多核處理器的概念
　    2．1．2 GPU同構(gòu)多核處理器
　 2．2 異構(gòu)多核處理器與編譯技術(shù)
　    2．2．1 異構(gòu)多核處理器的概念
　    2．2．2 Cell異構(gòu)多核處理器
　 2．3 本章小結(jié)
第二篇并行編程模型及并行構(gòu)件
　第3章 openMP并行編程模型
　 3．1 OpenMP的基本概念
　    3．1．1 執(zhí)行模式
　    3．1．2 0penMP編程要素
　 3．2 0penMP編程
　    3．2．1 并行區(qū)域管理
　    3．2．2 任務(wù)分配
　    3．2．3 同步
　    3．2．4 數(shù)據(jù)環(huán)境控制
　 3．3 本章小結(jié)
　第4章 MPI并行編程模型
　 4．1 MPI函數(shù)
　 4．2 MPI消息
　 4．3 MPI通信
　 4．4 本章小結(jié)
　第5章 CUDA并行編程模型
　 5．1 CUDA簡介
　 5．2 CUDA架構(gòu)
　 5．3 CUDAC語言
　 5．4 CUDA編程模式
　 5．5 CUDA存儲器組織
　 5．6 CUDA執(zhí)行模式
　 5．7 本章小結(jié)
　第6章 OpenCL編程模型
　 6．1 OpenCL簡介
　 6．2 OpenCL架構(gòu)
　    6．2．1 OpenCL平臺模型
　    6．2．2 OpenCL內(nèi)存模型
　    6．2．3 OpenCL執(zhí)行模型
　    6．2．4 OpenCL程序模型
　 6．3 本章小結(jié)
　第7章并行構(gòu)件
　 7．1 構(gòu)件技術(shù)
　    7．1．1 構(gòu)件定義
　    7．1．2 國內(nèi)外并行構(gòu)件技術(shù)的相關(guān)研究
　 7．2 CCA簡介
　    7．2．1 CCA概述
　    7．2．2 CCA的內(nèi)容
　    7．2．3 CCA的特點
　    7．2．4 CCA的構(gòu)件框架
　    7．2．5 CCA框架組建程序的過程
　 7．3 CCA并行構(gòu)件編程環(huán)境
　    7．3．1 Bocca簡介
　    7．3．2 Babel簡介
　    7．3．3 Ccaffeine簡介
　    7．3．4 SIDL簡介
　    7．3．5 CCA并行構(gòu)件程序設(shè)計過程
第三篇異構(gòu)多核處理器上支持任務(wù)并行模型
　第8章 Ceu異構(gòu)多核上任務(wù)模型的關(guān)鍵技術(shù)
　 8．1 OpenMP任務(wù)模型出現(xiàn)的必然
　 8．2 Cell異構(gòu)多核上任務(wù)模型的關(guān)鍵技術(shù)
　 8．3 主要工作
　第9章國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
　 9．1 OpenMP任務(wù)并行模型
　    9．1．1 任務(wù)結(jié)構(gòu)
　    9．1．2 任務(wù)描述
　    9．1．3 任務(wù)調(diào)度
　 9．2 任務(wù)的調(diào)度策略
　    9．2．1 Intel的TBB
　    9．2．2 Cilk架構(gòu)
　    9．2．3 IBM的XLC編譯器
　    9．2．4 OpenUH編譯器
　    9．2．5 GCC編譯器
　    9．2．6 Nanos運行時庫
　 9．3 非規(guī)則內(nèi)存訪問優(yōu)化技術(shù)
　    9．3．1 非規(guī)則應(yīng)用的研究現(xiàn)狀
　    9．3．2 Cell處理器上軟件cache的研究現(xiàn)狀
　 9．4 任務(wù)生成控制策略
　    9．4．1 編譯器控制的任務(wù)粒度策略
　    9．4．2 定值的任務(wù)剪枝策略
　    9．4．3 自適應(yīng)任務(wù)粒度控制策略
　第10章 CeU異構(gòu)多核上OpenMP3．0的混合任務(wù)調(diào)度策略
　 10．1 問題描述及常見調(diào)度策略的比較
　    10．1．1 問題描述
　    10．1．2 常見任務(wù)調(diào)度策略的比較
　 10．2 混合調(diào)度策略的設(shè)計
　    10．2．1 任務(wù)結(jié)構(gòu)
　    10．2．2 任務(wù)隊列結(jié)構(gòu)
　    10．2．3 主要接口設(shè)計
　 10．3 混合調(diào)度策略的執(zhí)行過程
　    10．3．1 任務(wù)生成
　    10．3．2 任務(wù)竊取
　    10．3．3 任務(wù)同步
　    10．3．4 任務(wù)完成
　 10．4 本章小結(jié)
　第11章 Cell架構(gòu)上優(yōu)化非規(guī)則訪存的自適應(yīng)軟件cache模型
　 11．1 問題描述及分析
　 11．2 自適應(yīng)軟件cache行算法
　    11．2．1 自適應(yīng)軟件cache行算法及描述
　    11．2．2 算法圖示
　    11．2．3 直接緩沖
　 11．3 混合行大小的cache結(jié)構(gòu)設(shè)計
　 11．4 混合行大小cache的操作模型
　    11．4．1 混合行大小cache的主要接口設(shè)計
　    11．4．2 混合行大小cache的具體操作模型
　 11．5 本章小結(jié)
　第12章 Cell架構(gòu)上優(yōu)化任務(wù)粒度的自適應(yīng)任務(wù)生成控制策略
　 12．1 問題描述及分析
　 12．2 自適應(yīng)任務(wù)生成控制策略的設(shè)計
　    12．2．1 任務(wù)結(jié)構(gòu)
　    12．2．2 任務(wù)隊列結(jié)構(gòu)
　 12．3 自適應(yīng)任務(wù)生成控制策略的執(zhí)行過程
　    12．3．1 任務(wù)生成
　    12．3．2 任務(wù)竊取
　    12．3．3 任務(wù)同步
　    12．3．4 任務(wù)完成
　 12．4 自適應(yīng)任務(wù)生成控制策略的整體架構(gòu)
　 12．5 自適應(yīng)任務(wù)生成控制策略的實例
　 12．6 本章小結(jié)
　第13章基于CCA的構(gòu)件程序設(shè)計
　 13．1 SIDL文件的生成
　 13．2 服務(wù)端構(gòu)件的實現(xiàn)
　 13．3 客戶端構(gòu)件的實現(xiàn)
　 13．4 擴展支持OpenMP并行編程模型
　 13．5 本章小結(jié)
　參考文獻(xiàn)

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