發(fā)布時間：2021-01-05 21:14

　　隨著多核技術(shù)的發(fā)展,多片多核體系結(jié)構(gòu)正在成為中高端服務(wù)器市場的主流�；�于軟件和硬件的多線程技術(shù)為并行計(jì)算,特別是事務(wù)處理應(yīng)用提供了有效手段。隨著處理器片數(shù)和核數(shù)的不斷增加,多片多核體系結(jié)構(gòu)給操作系統(tǒng)調(diào)度程序的設(shè)計(jì)以及性能優(yōu)化帶來了新的挑戰(zhàn),操作系統(tǒng)線程調(diào)度技術(shù)的可擴(kuò)展性和性能優(yōu)化成為新的研究熱點(diǎn),同時也對線程調(diào)度技術(shù)的分析和評測方法提出了新的要求。論文首先分析了現(xiàn)有主要調(diào)度器的實(shí)現(xiàn)原理及關(guān)鍵技術(shù),闡述了線程調(diào)度技術(shù)的發(fā)展趨勢,總結(jié)和歸納了調(diào)度性能優(yōu)化的主要途徑;在此基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究了操作系統(tǒng)線程調(diào)度技術(shù)的評測方法,分析了四個重要的性能評價指標(biāo),針對每個性能指標(biāo)提出了具體的評測方法,設(shè)計(jì)了三個層次的測試框架模型,包括微觀層、組件層和應(yīng)用層。設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了新的線程切換代價測試程序（Latency of thread context-switch,LTC）,用信號量作為令牌進(jìn)行通信和同步,減少額外開銷,提高測試結(jié)果的精度和穩(wěn)定性;通過集成多種調(diào)度策略、共享方式和負(fù)載量,可以從不同的場景分析線程切換時的間接延遲。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了評測調(diào)度器對體系結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展性的分析工具（Bind load test,BL... 

【文章來源】：國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 線程調(diào)度概述
    1.2 課題背景與研究意義
    1.3 研究內(nèi)容和主要工作
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 線程調(diào)度相關(guān)研究與分析
    2.1 多片多核體系結(jié)構(gòu)
    2.2 調(diào)度器的發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)分析
        2.2.1 Linux2.4 的O（n）調(diào)度器
        2.2.2 Linux2.6 的O（1）調(diào)度器
        2.2.3 SD、RSDL 與CFS 調(diào)度器
        2.2.4 調(diào)度器性能優(yōu)化分析
    2.3 相關(guān)測試方法
    2.4 相關(guān)測試工具
        2.4.1 Lmbench
        2.4.2 Sysbench
        2.4.3 TPC-C
    2.5 本章小結(jié)
第三章 線程調(diào)度性能評測方法研究與建模
    3.1 性能評價指標(biāo)
        3.1.1 線程切換代價
        3.1.2 調(diào)度器的擴(kuò)展性
        3.1.3 周轉(zhuǎn)時間公平性
        3.1.4 綜合效率
        3.1.5 其它指標(biāo)
    3.2 選擇測試程序
    3.3 測試框架模型
    3.4 測試運(yùn)行規(guī)則
    3.5 本章小結(jié)
第四章 線程調(diào)度性能測試工具設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 線程切換代價分析工具設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.1.1 延時測量算法
        4.1.2 同步機(jī)制設(shè)計(jì)
        4.1.3 負(fù)載模式設(shè)計(jì)
        4.1.4 調(diào)度策略設(shè)計(jì)
        4.1.5 切換模型及實(shí)現(xiàn)
        4.1.6 測試統(tǒng)計(jì)自動化
    4.2 調(diào)度器體系結(jié)構(gòu)擴(kuò)展性分析工具BLT 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 任務(wù)分配特性分析
        4.2.2 測試模型實(shí)現(xiàn)
        4.2.3 緩存負(fù)載設(shè)計(jì)
        4.2.4 控制調(diào)度范圍
        4.2.5 測試統(tǒng)計(jì)自動化
    4.3 本章小結(jié)
第五章 線程調(diào)度性能評測與分析
    5.1 測試環(huán)境
        5.1.1 硬件體系結(jié)構(gòu)
        5.1.2 Linux 內(nèi)核
        5.1.3 數(shù)據(jù)庫
    5.2 切換代價評測
        5.2.1 額外開銷分析
        5.2.2 多負(fù)載環(huán)境線程切換代價分析
        5.2.3 調(diào)度器線程切換代價對比分析
    5.3 任務(wù)分配策略評測
    5.4 周轉(zhuǎn)時間與公平性評測
    5.5 TPC-C 綜合性能評測
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)束語
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]芯片級多線程處理器的操作系統(tǒng)調(diào)度研究[J]. 邵立松,孔金珠,戴華東.  計(jì)算機(jī)工程. 2009(15)
[2]Linux內(nèi)核完全公平調(diào)度器的分析及模擬[J]. 張桂蘭,王飛超.  中國科技信息. 2009(04)
[3]基于pfmon的性能測試與分析工具Codemon[J]. 趙永剛,付立東.  計(jì)算機(jī)工程. 2008(19)
[4]多核多線程處理器存儲技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 屈文新,樊曉椏,張盛兵.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2007(04)
[5]負(fù)載平衡調(diào)度問題的一般模型研究[J]. 李冬梅,施海虎.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2007(08)
[6]系統(tǒng)負(fù)載與并行程序運(yùn)行時間的關(guān)系[J]. 雷州,徐志偉,祝明發(fā).  計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2000(07)

博士論文
[1]多核多線程處理器上任務(wù)調(diào)度技術(shù)研究[D]. 吳佳駿.中國科學(xué)院研究生院（計(jì)算技術(shù)研究所） 2006

碩士論文
[1]linux內(nèi)核調(diào)度器分析及模擬[D]. 高博.浙江大學(xué) 2008
[2]Kylin操作系統(tǒng)線程機(jī)制研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張穎星.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
[3]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能評測與分析[D]. 劉力力.中國科學(xué)院研究生院（計(jì)算技術(shù)研究所） 2000



本文編號：2959312