一种面向数据流程序的软件流水并行化方法  

A Method on Software Pipelined Parallelism for Data Flow Programs

作　　者：魏海涛[1] 于俊清[1,2] 余华飞[1] 秦明康[1] 

机构地区：[1]华中科技大学计算机科学与技术学院,武汉430074 [2]华中科技大学网络与计算中心,武汉430074

出　　处：《计算机学报》2011年第5期889-898,共10页Chinese Journal of Computers

基　　金：中国博士后科学基金(20100480899);中国科学院计算技术研究所国家重点实验室开放基金和IBM X10Innovation基金资助~~

摘　　要：数据流编程被广泛应用于多媒体、图像处理和信号处理等领域.多核处理器为数据流程序提供了强大并行计算资源,如何利用多核处理器的并行性以提高数据流程序性能,对满足媒体处理等实时性需求具有重要意义.基于多核处理器提出了一种面向数据流程序的软件流水并行化方法,利用整数线性规划理论对软件流水中的计算、通信资源和流水线执行阶段等进行统一的形式化建模,在最大化流水线计算速率的同时最小化通信开销;同时对存储资源进行了形式化建模,提高存储访问的性能.通过设计数据流编程语言DFBrook,在Cell处理器实现了上述方法.实验结果表明,该软件流水并行方法比其它方法在提高数据流程序性能的同时,降低了通信开销.Data flow programs have been widely used in multimedia,image process and signal processing domains.Multi-core processor provides plenty of computation resources for applications.It is significant to exploit the parallelism of data flow programs for real-time media application on multi-core processor.This paper proposes a method on software pipelined parallelism for data flow programs.The computation resources,communication resources and storage resources of the software pipelining schedule are modeled as an integer linear programming formulation which achieves the maximum throughput while minimizing the communication overhead.The authors implement the method above for DFBrook data flow programs on Cell processor.The experimental results show that the software pipelined method obtains good performance and reduces the communication overhead.

关 键 词：数据流程序 多核处理器 软件流水 并行 

分 类 号：TP319[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]