现代操作系统中的进程、线程及在Windows OS下的应用

讲述了操作系统中进程、线程的概念 ,进程、线程间的关系 ,引进线程的好处 ,线程间的同步 ,以及进程、线程在Windows操作系统下的应用     

多核CPU展望

如今的CPU市场,已经没有两年前90纳米技术和64位CPU刚发布时的喧嚣,各大厂商正在逐渐推广和成熟自己的产品,用户对产品的选择也更趋于理性化。这种安静的背后,双、多核CPU逐渐浮出水面,特别是多核CPU的设计理念,将引起通用CPU市场自晶体管时代以来最剧烈的变革。在日趋严格的运算要求下,各种设计方案层出不穷,一味提升频率的单核CPU已几乎走到尽头,多核则是目前我们能想到、能做到的唯一解决方案。本文将从硬件与软件两方面,和您一起了解多核CPU的设计及其衍生出来的一些问题。     

多核平台上的线程级猜测执行综述

多核体系结构的发展,使人们可以以猜测的方式挖掘应用中的粗粒度并行,线程级猜测执行(TLS)就是其中的典型代表。它的最大优点是编程模型非常简洁——程序员只需标识出那些可以猜测执行的代码段即可,运行时系统或硬件负责确保猜测线程之间的数据相关不被破坏。全面分析了现有的TLS技术,总结了当前TLS面临的挑战和未来的主要发展趋势。主要贡献包括:1)按照猜测变量的生命周期提出了一种新的TLS技术分类方法,并比较了各种已有方法的优缺点;2)根据猜测变量的生命周期,归纳了支持TLS的多核平台的设计空间,提出了探索该设计空间的若干方法;3)指出了TLS技术当前面临的挑战和未来的发展趋势。     

用线程级推测技术在多核体系结构上并行化科学计算应用

线程级推测技术使在多核上加速传统上难以手工或自动并行化的串行程序成为可能,它不仅需要合理地选择线程的划分策略,而且需要合理地选择适合推测执行的应用.已有的大量研究主要集中在如SPEC CPU这样的桌面应用领域,为了全面地认识TLS技术的应用适用性,本文探讨TLS技术对科学计算应用的性能提升潜力,提出一套TLS适用性的基本判定准则,实验结果表明采用该技术加速SPLASH2中的多数应用可以有效利用16核及以上的计算资源.     

基于多核微处理器温度感知的线程调度算法

由于多核微处理消耗更多的能量,导致其热点数目增加,温度分布不平衡加剧,因而对性能产生更大的负面影响。为了解决这个问题,提出一种基于多核微处理器温度感知的线程调度算法来减少热紧急事件、提高性能,并在一个Intel的多核微处理器平台上实现了该算法。实验结果表明,在各种负载组合下,该算法可以减少9.6%~78.5%的动态热管理次数。与Linux标准调度算法相比,吞吐率平均可以提高5.2%,最大可提高9.7%。     

关于线程同步的一些方法

线程是进程内一个相对独立的、可调度的执行单元。一个应用可以有一个主线程,一个主线程可以有多个子线程,子线程还可以有自己的子线程,这样就构成了多线程应用了。由于多个线程往往会同时访问同一块内存区域,频繁地访问这块区域,将会增加产生线程冲突的概率。一旦产生了冲突,将会造成不可预料的结果(该公用区域的值是不可预料的)可见处理线程同步的必要性。 注意:本文中出现的所有代码都是用DELPHI描述的,调试环境为Windows Me, Delphi 6。其中所涉及的Windows API函数可以从MSDN获得详细的文档。     

Linux内核级线程研究

Linux的内核级线程符合POSIX线程（P线程）标准。本文讨论Linux内核级线程的实现。     

现代操作系统中的进程、线程及在WindowsOS下的应用

文章讲述了现代操作系统中进程、线程的概念、进程、线程间的关系，引进线程的原因，并举例说明了如何在Windows操作系统中有效的应用进程和线程来解决问题。     

多核多线程结构线程调度策略研究

片上多核多线程（CMT）结构兼具了片上多处理（CMP）和同时多线程（sMT）结构的优势，支持片上所有处于执行状态的线程每周期并行执行，导致核内与核间硬件资源共享和争用问题。该文在阐述CMT结构的资源共享特征并简要介绍SMT线程调度发展状况的基础上，主要围绕以减少资源争用为目标的线程调度策略和资源划分机制等热点，分析其研究现状，论述已有策略在处理这些问题上的优缺点，并探讨了可能的研究发展方向。     

基于多核CPU的并行程序在指控系统中的应用

简单介绍了多核处理器产生背景和原理,分析了多核处理器和基于多线程的并行程序设计在指控系统中的应用前景,介绍了并行应用的编程过程。最后在Microsoft Visual Studio.Net 2005环境下采用OpenMP编程实现了指控系统中一个算法的并行化,并根据多次运行给出该程序在不同线程数目下的平均耗时,验证和分析了基于多核CPU的并行程序的性能。     

对片上多核系统的系统结构的研究

多核技术是时下民用机和商用机领域最为热门的话题之一,作为目前CPU技术的最新发展方向,多核处理器在各个方面和单核处理器比较都具有十分明显的优势。该文从计算机设计技术的背景出发,详细介绍了多核系统的概念和和多核处理技术,最后以Intel和AMD两家公司为例,说明了多核系统构架。     

CPU/FPGA混合架构上的硬件线程加速方法

CPU/FPGA混合架构是可重构计算的普遍结构,为了简化混合架构上FPGA的使用,提出了一种硬件线程方法,并设计了硬件线程的执行机制,以硬件线程的方式使用可重构资源.同时,软硬件线程可以通过共享数据存储方式进行多线程并行执行,将程序中计算密集部分以FPGA上的硬件线程方式执行,而控制密集部分则以CPU上的软件线程方式执行.在Simics仿真软件模拟的混合架构平台上,对DES,MD5SUM和归并排序算法进行软硬件多线程改造后的实验结果表明,平均执行加速比达到了2.30,有效地发挥了CPU/FPGA混合架构的计算性能.     

基于多核ARM的数控系统实时性研究

随着数控系统的不断发展,数控系统对精度和速度有了更高的要求,这都对当前普遍采用的单核处理器平台提出了严峻的挑战.基于同构的四核ARM处理器平台,在添加了实时补丁的Linux系统环境下,根据数控系统中硬实时任务、软实时任务、非实时任务并存的特点,把数控系统任务合理的分配到多核ARM上运行,并采用改进的RM算法进行调度,最后对新的任务调度算法进行实时性能测试.本调度模型能够解决了数控系统混合任务调度的问题,并能满足数控系统对实时性的要求.     

多核处理器YHFT-QDSP的调试系统

YHFT-QDSP是一款多核处理器。为满足其并发调试和实时调试的需要,在原有单核调试系统的基础上设计实现了多核同步调试系统和片上实时追踪系统（片上Trace）。多核同步调试提供了命令广播和断点同步触发等并发程序协同调试的功能;片上Trace通过专用硬件记录程序执行路径和数据读写等信息实现非入侵实时调试。本文从原理、结构和
软硬件实现等方面介绍了该调试系统。     

基于NWS模型的Windows平台CPU可用性预测系统

网络气象服务系统NWS产生的CPU可用性预测数据精确度高、可靠有效,已广泛应用于网格环境中。NWS是基于Unix/Linux操作系统实现的,在Windows平台下实现同样性能的CPU可用性的预测系统是必要的。论文设计并实现了基于NWS模型的Windows平台CPU可用性预测系统CAPredictor。实验显示,CAPredictor能够在Windows平台下提供CPU可用性的精确预测数据,提高用户和调度进程选择CPU资源的效率。     

基于Windows 2000开发实时操作系统

讨论了在Windows2000基础上开发实时操作系统。通过在Windows内核下加载实时驱动模块，提高实时任务的运行优先级，保证了任务运行的实时性。该方案是对Windows的功能扩展，能确保Windows2000操作系统的完整性。     

基于共享内存的多核时代数据结构研究

随着计算机硬件技术的发展,如今我们已经迈入了多核CPU时代.然而,作为软件核心的数据结构仍然是按照单核CPU和顺序型准则来设计的.在基于共享内存的多核时代,大量并发运行的线程会交替地修改数据,产生不可预期的结果,因而我们面临着严峻挑战.针对基于共享内存多核时代数据结构的相关研究进行综述.首先,对比了并发与并行的区别,归纳了基于演进条件(progress condition)的多核数据结构分类,对近年来学术界对各种类型并发数据结构的研究进行综述.在此基础上,剖析了并发数据结构设计和实现的关键技术,并从并发数据结构的开发流程、正确性验证等方面进行了归纳阐述.最后,基于这些讨论,对多核架构下并发数据结构未来的研究趋势和应用前景进行了展望.     

图像检测螺纹的系统设计

基于视觉的图像处理技术逐渐成熟,将图像处理应用在工件检测中也被广泛认同;利用图像检测螺纹的技术和装置也不断被改进和完善;针对螺纹图像检测中连续性较低、精度不高的问题,设计了一种连续自动螺纹检测系统;在圆盘上均匀分配4个工位,由电机和分割器带动,实现螺纹检测过程的放置提取、工件判断、表面除杂以及图像采集4个过程;高精度工业相机获取的螺纹图像,应用LabVIEW中Vision assistant模块,实现图像的几何畸变矫正、边缘检测、目标分割、图像标定、参数计算和检测;经过实验证明,该系统实现了螺纹检测的自动化,并且提高了螺纹检测的精度.     

多核处理器上的并行联机分析处理算法研究

近年来,计算机硬件技术获得了很大发展,尤其是大内存和多核,但算法效率并没有随着硬件技术的发展而提高,根本原因是没有充分利用CPU缓存以及单线程程序设计的局限性。在联机分析处理领域,数据方体计算是一个重要而又耗时的操作,因此如何提高数据方体的计算效率是该领域的一个研究难点。探讨了基于多核CPU特征的并行立方体算法,提出了MT-Multi-Way(multi-threading multi-way)和MT-BUC(multi-threading bottom-up computation)算法。该算法通过有效的数据划分和多线程协作,避免了Cache竞争,并确保了负载均衡,获得了近似线性加速比。以上述算法为基础,提出了处理立方体算法的多核框架,包括数据划分策略及递归算法的多核处理,指导立方体算法的并行化。     

多核多线程在实时系统中的研究及应用

针对数据采集系统对实时性要求高的特点,充分发挥多核处理器的优点,利用处理器关联操作修改计算机中所有进程的处理器关联,让实时性要求高的线程独占一个处理器做到“专核专用”。测试证明运用该方法后性能得到了提升,并且不受其他进程和处理器运行状况的影响,最终将该方法运用到一个数据采集系统中,取得了良好的效果。