并行编程技术在多核处理器上的分析与应用

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1、摘要近几年开始，CPU主频提高的速度已经越来越慢，硬件厂商开始将CPU的发展方向转变为多核化，Intel、AMD等公司多核处理器的市场占有率也开始不断上升，并且这些处理器中集成的核也越来越多。原有方式开发出的串行程序无法充分的利用多核CPU的性能，于是就需要在软件开发中加入并发。东北师范大学正在使用的研究生培养管理系统(G刑IS)也面临着这样的问题：GTMIS采取了三层架构，服务层原来采用的串行程序设计方式，使得它很难发挥多核服务器的性能，以至于在研究生选课等对性能要求比较高的场景中经常会遇到性能的瓶颈。所以急需对GTMIS中服务层的串行程序进行改造，以实现高

2、性能的并行程序。对并行程序的开发平台的选择，要注意的该平台的发展潜力、对并行开发支持的是否全面、是否有助于高效开发、已及是否有良好的工具支持。本文对比了Windows平台上各种并行开发技术，最终从中选取了微软．NETFramework4．0中即将要发布的并行扩展(PFX)来进行了跟踪研究；对PFX中的任务并行库(TPL)、并行语言查询(PLINQ)和CoordinationDataStructures(CDS)进行了整理和阐述；通过VisualStudio2010中的ConcurrencyVisualizer(并行性能分析器)及其他手段找出系统中的性能瓶颈，然

3、后在VisualStudio2010中新增的ParallelTasks和ParallelStacks调试器的帮助下，使用PLINQ对GTMIS服务层进行了改造，使其在多核处理器上性能有了较好的提升。关键词；多核处理器；．NETFramework4．o：并行；PLINQ：TPLAbstractInrecentyears，rateofimprovementforCPUfrequencyhasbeengettingslowerandhardwaremanufacturersbegantoshiftthedirectionofdevelopmentCPUtomulti

4、-coretechnology．Intel，AMDandothercompanieshavebeguntoraisetheirmarketshareofmulti-coreprocessors，andtheyareintegratingmoreandmorecoretoprocessor．BecausetheserialprogramdevelopedbyoriginalStyleCannotfullyutilizemulti-coreCPUperformance，weneedtoaddconcurrencyinsoftwaredevelopment．Theg

5、raduatetrainingmanagementsystemusingbyNortheastNormalUniversityarealsofacingthisproblem：GTMISadoptedthree—layerarchitecture，andtheserialmodeoftheoriginaldesignmakeitverydifficulttoplayamulti—coreserver’Sperformance．Inthesituationsuchasgraduateselectingthecourses，servicelayeroftenbec

6、omebottleneck．Soweneedtotransformittoconcurrencyprogram．Weneedtoconsideranumberoffactorsselectingtheparallelprogrammingdevelopmentplatform，suchasdevelopmentpotentialoftheplatform、Whetheritfacilitatesefficientdevelopment、whethertherearetoolstomakeyourdevelopmenteasy．Thisarticlecompar

7、esparalleldevelopmenttechniquesbasedontheWindowsplatform，andselectsParallelExtensionsforthe．NETFramework(PFX)inthesoontobereleasedtofollow-upandstudy．AtlasttheapplicationofParallelLanguageIntegratedQuery(PLINQ)inPFX，usingtheConcurrencyVisualizer、ParallelTasksdebuggertoolwindowandPar

8、allelStacksdebugger