面向多核的并行虚拟机的研究与实现

《面向多核的并行虚拟机的研究与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、太原理工大学硕士学位论文面向多核的并行虚拟机的研究与实现姓名：马近飞申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：崔冬华20100401太原理工大学硕士研究生学位论文面向多核的并行虚拟机的研究与实现摘要硬件发展模式从以前的提高CPU主频速度转变为现在的增加CPU内核数量，注定了软件开发技术的变革。软件的性能再也不可能因为硬件的简单升级而带来显著提高。想要发挥多核的威力，就要求程序开发人员转变串行化的程序设计思维方式，转而变成并行的程序设计思维方式。但传统的并行支撑技术都难于掌握，易于出错，学习曲线陡峭，使得并行技术难于普

2、及。本文提出了一种虚拟机模型（SAPVM），该模型采用对象与消息的概念，提供了一个抽象的底层指令系统，该系统的所有方法调用都被抽象成异步消息调用，每个对象都有独立的内存空间，所有的发送到对象的消息都被放置到一个消息队列中，依次被处理。该模型把CPU内核抽象成一个计算节点，上面提到的对象被分发到不同的计算节点上，由多个计算节点同时处理各自的对象上的消息队列。而且在一个计算节点没有任何可以处理的消息时，它会申请从其他计算节点上转移一些多余的对象来处理，从而实现了动态负载平衡。另外本文还就如何实现SAPVM做了各方面的阐述，包括开

3、发语言和可移植性方面的考虑，内存管理技术，类型与对象的实现，同步措施的运用。在内存管理技术中，提出了多级内存分配结合类型缓存池的方案，使得内存分配能快速而易用。对于内存回收则使用了跟踪句柄类型的数据操作，实时更新其引用计数，当内存不足时，系统启动内存回收过程，把所I太原理工大学硕士研究生学位论文有引用计数为0的对象内存回收。最后本文提出了一个基于SAPVM的脚本语言，该语言专门针对SAPVM设计，能极大发挥SAPVM的性能。本文简单介绍了该脚本的语法和基本编程技术，包括脚本支持的数据类型，流程控制和并行语句块的使用。关键词：

4、自适应,并行计算，虚拟机，多核II太原理工大学硕士研究生学位论文RESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFMULTI-COREORIENTEDPARALLELVIRTUALMACHINEABSTRACTHardwaredevelopmentmodehasmadegreatprogressfromacceleratingmainfrequencyofCPUtoincreasethenumberofCPUcore.So,itisdestinedthatsoftwaredevelopmenttechnologyrefo

5、rmwillfollow.Softwareperformancewillnolongergetprominentprogressfromthesimpleupgradeofhardware.Tomaximizetheperformanceofmulti-core,programdevelopersmustchangetheirwayofthinkingwhileprogrammingfromserialtoparallel.However,traditionalparallelsupportingtechnologyisha

6、rdtouse,easytomakemistakesanddifficulttofollowthezigzagstudycourse.Thismakesparalleltechnologynotprevailedyet.Thispaperproposedakindofvirtualmachinemodel(SAPVM).Itusesobjectandmessageconceptionandprovideanonfigurativeunderlyinginstructionsystem.Allmethodsinvokingof

7、thesystemhasbeenabstractedintoasynchronousmessageinvoking.Everyobjecthasisownmemoryspaceandallmessagesthatsendtoobjectareputintoamessagequeue,processedonebyIII太原理工大学硕士研究生学位论文one.ThismodelhasinterpretedCPUcoreascomputingnode.Objectsmentionedabovearedistributedtodiff

8、erentcomputingnodes.Thosecomputingnodesprocesstheirownmessagequeueatthesametime.Whenanycomputingnodehasnomessagetoprocess,itwillgetsomeobjectsfro