多核处理器系统的流式优化研究

当前工业界提高单个处理器频率已经非常困难，增加处理器数量成为提高系统性能的重要方法。多核处理器（片上多处理器，CMP）集内多个运算内核，具有高并行性并且有效地减少片间延迟，已成为业界发展的趋势。然而原有的大量程序与软件包都是为单处理器系统开发的单线程程序，它们很难利用多核处理器的并行优势来提高效率，而开发多线程程序则非常繁复易错，从而导致开发效率低下。我们研究的目的是为了在多核处理器环境下简化多线程程序的开发，复用单线程程序，降低多线程程序开发的代价，使原单线程程序能够根据多处理内核的资源情况充分利用其并行性以取得较高的性能。我们的基本优化方法是建立在同步数据流模型（SDF）上的，在此模型中自动调度原单线程程序模块，确定时序关系，建立程序模块调度的稳态结构，以使其具有更高的并发性和更强的自适应能力。研究的成果可以主要应用于信号处理、流媒体编解码以及数据压缩加密等领域。