基于多核平台的IPSec VPDN的研究与实现

针对传统的单处理器系统上IPSec VPDN面临越来越多消耗大量计算能力的新型网络应用的困难,提出多核平台下的IPSec VPDN的数据接收和发送的多级并行计算的解决方案。根据多核系统本身的特点,通过多处理器间负载均衡和多核软件可执行代码级兼容性的改进,进一步提高多核系统下IPSec VPDN的处理能力。测试结果验证了多核系统下IPSec VPDN的实现方案的高效性。     

基于多核CPU的表约束并行传播模式研究

并行传播是并行约束程序领域中的一个研究方向,其研究内容是如何并行执行在约束上的过滤算法.根据维持表约束网络广义弧相容(generalized arc consistency,简称GAC)的串行传播模式,提出了维持表约束网络临时广义弧相容(temporary generalized arc consistency,简称T...     

Scheduling Parallel Task Graphs on (Almost) Homogeneous Multicluster Platforms

Applications structured as parallel task graphs exhibit both data and task parallelism and arise in many domains. Scheduling these applications efficiently on parallel platforms has been a long-standing challenge. In the case of a single homogeneous platform, such as a cluster, results have been obtained both in theory, i.e., guaranteed algorithms, and, in practice, i.e., pragmatic heuristics. Due to task parallelism, these applications are well suited for execution on distributed platforms that span multiple clusters possibly in multiple institutions. However, the only available results in this context are nonguaranteed heuristics. In this paper, we develop a scheduling algorithm, MCGAS, which is applicable to multicluster platforms that are almost homogeneous. Such platforms are often found as large subsets of multicluster platforms. Our novel contribution is that MCGAS computes task allocations so that a (tunable) performance guarantee is provided. Since a performance guarantee does not necessarily imply good average performance in practice, we also compare MCGAS with a recently proposed nonguaranteed algorithm. Using simulation over a wide range of experimental scenarios, we find that MCGAS leads to better average application makespans than its competitor.     

基于多核并行策略的数据名检索加速研究

命名数据网络(Named Data Network,NDN)是一种新型的网络架构,因其前缀匹配的检索时间空间效率相比IP地址更难得到保证.目前已有的研究方案中,存储开销较大,在检索时间效率上有所牺牲.因此,本文在BBS基础之上设计了一种基于多核并行的加速方法MBBS(Multi-core BBS),在保持低存储开销的前...     

多核计算机上的并行计算

研究了多核计算机上0penMP＋Vc＋＋编程模式的并行程序,并在双核和四核计算机上分别使用传统算法和并行算法计算数列求和、矩阵乘积及矩阵Cholesky分解。试验表明,传统串行程序只能利用多核计算机的一个核资源,而采用OpenMP程序的并行效率很高。     

基于多核的IPSec并行处理技术研究与实现

IPSec VPN网关需要进行大量加解密运算,对网络传输带宽产生较大影响。该文提出基于多核处理器的IPSec协议并行处理模型,将IPSec网络报文调度到多个处理器单元上运行,从而提高传输带宽。在Linux操作系统上对该模型进行具体实现,经过测试,在双核处理器上,IPSec VPN网关获得了接近倍速的性能提升。     

递推信度传播算法——-按良序的信度传播

针对循环信度传播算法在多环的贝叶斯网中迭代次数较多且不一定收敛的问题, 提出了递推信度传播算法. 它与循环信度传播及其推广算法的区别就在于按某一特定顺序(良序)进行信度传播. 该算法经过一轮信度传播便达到不动点, 显著降低了计算量. 按这种顺序传播信度等价于去掉网络中某些边而解除了网络中的环, 从而使信度不再出现环流. 此算法得到的不动点与循环信度传播算法在收敛时得到的不动点是一致的, 也就是网络的Bethe自由能的最小值点. 最后, 实验验证本文所提的算法在实际应用中能有效地降低推理的复杂度.     

Windows环境下FFT多核并行算法的设计实现

多核技术的问世,使得人们在桌面计算机环境下研究并行算法,运行并行程序成为可能。与此同时,如何充分利用多核技术进行并行程序设计却是所面临的巨大挑战。在叙述了多核技术,并将其与超线程技术比较后,介绍了Windows环境下的常用的多核编程工具OpenMP,并重点描述了并行语句Fork/Join;在简述了信号处理中常用的FFT后,重点分析了FFT的按时间基2抽取形式,并据此利用OpenMP设计了一个n核环境下的FFT并行算法,通过对相应程序的运行,结果表明,该算法加速比接近n。     

基于异构平台的BH算法高效并行实现

针对多核CPU和众核加速器或协处理器异构平台的架构特征进行了研究,以MPI和OpenMP混合编程模型实现了N体问题BH算法的并行,采用了正交递归二分法（ORB）使进程之间负载均衡,并对程序进行了并行优化和MIC加速。优化和加速后的程序性能提升到原版本的3.4倍以上,其中MIC加速后性能提升到加速前的1.7倍。程序具有较好的扩展性,计算粒子规模达到上亿时,可扩展到32个节点共4480核心（640个CPU核心和3840个MIC核心）     

多核加速的并行碰撞检测

针对复杂场景中碰撞检测算法无法满足实时性要求的问题,通过分析影响碰撞检测算法并行度的主要因素,提出一种基于数据分块思想的并行碰撞检测算法.在初始化阶段,将场景数据从空间角度进行分块;在碰撞检测阶段,由每个处理器处理一块数据以实现包围盒并行更新,同时利用静态和动态相结合的任务分配策略实现碰撞检测的并行化.在16核和24核处理器模式下与已有算法进行对比实验的结果证明,文中算法能够提升碰撞检测速度,同时具有很好的兼容性.     

基于多核处理器的并行编程模型

为解决传统编程模型与并行架构间存在的矛盾,针对多媒体和网络应用程序的特点,提出一种基于多核处理器的并行编程模型,该模型采用节点化的并行程序描述方式,将并行编译器划分到多个核上运行。实验结果表明,这种新的并行编程模型能有效提高程序的执行效率。     

基于多核的并行操作转换算法

操作转换算法是实时协同编辑系统首选的并发控制算法,它不仅能提供不受限的交互,而且维护分布式操作的意图一致性。然而随着操作数目的增多,操作的响应时间也会延长。结合多核多线程技术的发展,提出了第一个并行的操作转换算法,其能减少远程操作集成到本地站点的时间开销。对传统的串行算法进行了改造,使得具有计算依赖的过程能够并行化。实验结果表明,提出的算法相较于传统算法具有较大的优势,在处理较大操作历史的情况下依然能够保证操作合理的响应时间。     

多核计算机上并行生成类测试用例

通过类的数据流分析计算出实例变量的“定义-使用”对信息以及成员函数的前置和后置条件,利用类的继承多态性对被测试类进行预处理。在JPF中设置搜索环境,将测试用例生成问题简化成模型检测中寻找反例的问题,提出一种在多核计算机上实现的线程级并行生成类测试用例的方法。实验结果表明,该方法可以减少测试生成所需的状态数和运行时间,算法可使用的处理核心越多、测试生成所需的时间越少。     

多核并行计算中Cache伪共享的研究

随着多核计算的快速发展,多核并行计算是多核高性能优势的主要利用之一,而高速缓存在提高计算机性能上有着十分重要的作用。本文首先介绍Cache的基本结构,接着分析在数值型的并行计算中遇到的Cache伪共享问题,最后针对问题给出相应的解决方案,并以具体的实例验证了解决方案的可行性。     

多操作系统平台间数据共享的设计与实现

本文首先介绍了多种软硬件平台上实现通用数据共享的必要性，然后分析了用FTP协议和文件系统为基础的解决方案的可行性，并以两个操作系统为例，进行了方案的设计和细节实现的阐述。     

多核计算机上的快速傅里叶变换并行算法

针对现有多核结构上快速傅里叶变换(FFT)并行算法没有利用多级缓存和线程级并行等多核特性问题,通过运用多核多级存储特性合理划分数据,采取子序列FFT计算和多线程并行逐对计算FFT相结合的方法,给出一个N点、一维、有序和基数为2的多核多线程并行计算FFT非递归算法。理论分析和实验结果表明,该算法实用、高效,能获得较好的加速比和可扩展性。     

多核平台并行单源最短路径算法

提出一种多核平台并行单源最短路径算法。采用与Δ-Stepping算法相似的并行策略,通过多个子线程对同一个桶中的弧段进行并行松弛,利用主线程控制串行搜索中桶的序列。实验结果表明,该算法求解全美单源最短路径的时间约为4 s,与使用相同代码实现的串行算法相比,加速比更高。     

基于多核的并行粒子滤波运动目标跟踪

粒子滤波中大量的粒子计算使得算法的实时性较差。由于粒子滤波本身具有可并行化的特点,因此利用OpenMP多线程库派生出多个线程,将算法过程由单线程串行执行转变为多线程并行执行。用多核并行计算技术实现粒子滤波运动目标的跟踪。实验结果表明:基于多核的并行计算技术提高了粒子滤波算法的计算效率。     

基于标记语言的并行多核编程方法

提出一种在多核平台上的快速多线程编程模型ThreadXML。该模型通过使用标记语言形式,提高程序的开发效率,支持可视化,增强并行程序设计的移植性。其中,语言模型编译器的实现采用代码模板技术和面向对象技术相结合的方式,能将ThreadXML源代码转换成目前可执行的程序代码,辅助可视化工具采用图元对象和代码模板技术实现。     

基于横向局部性的多核计算模型

片内多核已成为延长摩尔定律的方式,并行算法设计、编程模型、编译器和运行时系统都需要利用计算模型进行分析。现有多核模型对线程间共享缓存等资源的竞争已有较精确的模型,但是对于线程间数据共享考虑较少。提出线程间共享缓存的横向局部性和任务共享率概念,基于此扩展串行存储层次模型RAM(h),提出考虑任务共享率的多核并行计算模型MRAM(h)。