面向X86多核处理器的数据流程序任务调度与缓存优化

数据流编程作为一种编程模式被广泛地应用于多核处理器系统,其多核处理器的并行调度和对主存的访问延迟对程序的性能有很大的影响.为此,结合X86多核处理器的特点,提出一种数据流程序的任务调度与缓存优化方法.任务调度优化首先在预处理阶段提高目标程序的局部性和并行粒度;然后利用数据流程序的数据并行、任务并行和流水并行优化核间负载均衡,并构造软件流水调度.缓存优化针对目标系统的层次性缓存结构特征,通过消除缓存伪共享减少多核并行运行时相互间的干扰,根据逻辑线程间的通信分布实现逻辑线程到处理器核的映射.以COStream作为数据流编程语言,输出经过编译优化后的目标代码.实验选取数字媒体领域典型的算法进行测试,测试结果表明,编译优化后的测试程序基本达到线性加速比,验证了编译系统的有效性.

基于GCC编译器向量化的数据结构布局优化研究

有效利用单指令多数据(SIMD)技术能提高应用程序的性能,现代处理器和编译器都在不断地对SIMD技术进行扩展和改进,以生成向量化程度更高的代码.本文主要对现代x86多核处理器中,GCC编译器的数据结构布局进行优化,通过改善内存布局方式,提高向量化优化能力.最后在AMD平台上采用SPEC CPU2017进行实验,验证了该方法在GCC编译器上的有效性.