基于無(wú)鎖算法的并行協(xié)議棧任務(wù)分配優(yōu)化.pdf

1、創(chuàng)新性聲明本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果；也不包含為獲得西安電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說(shuō)明并表示了謝意。申請(qǐng)學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。本人簽名：日期20／o互∥關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明本

2、人完全了解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬西安電子科技大學(xué)。本人保證畢業(yè)離校后，發(fā)表論文或使用論文工作成果時(shí)署名單位仍然為西安電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許查閱和借閱論文；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。(保密的論文在解密后遵守此規(guī)定)本學(xué)位論文屬于保密，在——年解密后適用本授權(quán)書(shū)。本人簽名：盤絲日期蘭絲主：

3、(導(dǎo)師簽名：日期刃№、3、驢摘要隨著多核處理器架構(gòu)的發(fā)展和普及，越來(lái)越多的硬件平臺(tái)使用多核處理器作為處理單元。協(xié)議棧作為網(wǎng)絡(luò)處理核心卻沒(méi)有達(dá)到與之匹配的效率。如何將協(xié)議棧中的重要模塊針對(duì)多核處理器的特點(diǎn)進(jìn)行并行化改造以提高網(wǎng)絡(luò)性能是本文的主要研究?jī)?nèi)容。并行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)是多核技術(shù)中的一個(gè)研究熱點(diǎn)，其中的無(wú)鎖算法以低開(kāi)銷和非阻塞的特點(diǎn)而備受關(guān)注。本文在對(duì)協(xié)議棧和多核環(huán)境下的多線程編程進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹后，闡述了無(wú)鎖編程的基本原理和方法。隨后以F

4、reeBSD協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)為基礎(chǔ)，對(duì)連接級(jí)別并行和數(shù)據(jù)包級(jí)別并行模型，使用無(wú)鎖算法進(jìn)行優(yōu)化。針對(duì)連接級(jí)別并行方式的特點(diǎn)，本文使用單生產(chǎn)者單消費(fèi)者無(wú)鎖隊(duì)列算法消除了任務(wù)隊(duì)列的頭指針和尾指針的耦合關(guān)系，降低了隊(duì)列相關(guān)操作的開(kāi)銷，同時(shí)減少了線程阻塞帶來(lái)的開(kāi)銷。針對(duì)數(shù)據(jù)包級(jí)別并行方式的特點(diǎn)，本文對(duì)PCB隊(duì)列的鎖粒度進(jìn)行了改進(jìn)，并使用MSqueue算法改進(jìn)PCB下的任務(wù)隊(duì)列。經(jīng)仿真測(cè)試，在負(fù)載均衡情況下，連接級(jí)別并行比數(shù)據(jù)包級(jí)別并行效率高7％；在負(fù)載