面向多核的并行虚拟机的研究与实现

发布时间：2020-06-09 07:13

【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。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TP338.6

【引证文献】

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1 申俊华;中期火电开机优化的多核并行算法及其应用[D];大连理工大学;2010年

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本文编号：2704341