基于eCos平台的OpenMP移植及并行算法的研究

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目前嵌入式系统已经广泛应用在航天、航空、工业机器人、系统控制等领域,然而,海量数据处理对嵌入式计算系统提出了更高的要求。为了开发更高性能的嵌入式系统,并行计算成为提高嵌入式系统的计算速度和可靠程度的有效手段。  eCos(embeddedConfigurableoperatingsystem)是一种嵌入式可配置实时操作系统;它也是一种开放源代码软件,完全免费,无任何版权限制。eCos具有高度的可配置性、可扩展性、可移植性和兼容性;同时也提供了免费的完善的开发工具和广泛的硬件支持,符合嵌入式系统的发展方向。另外eCos系统支持对称多处理器(SMP)系统,正是由于这些特点,eCos受到越来越多嵌入式开发者的关注,成为新一代嵌入式操作系统的研究热点。本文以eCos系统结构为基础,依次讨论了eCos系统的体系结构和eCos系统的线程与多处理器的调度机制,在对eCos线程及调度机制研究的基础上,采取前端编译器和后端编译器相结合的方式在eCos系统平台下编译OpenMP程序,设计实现适用于eCos系统平台的OpenMP中间运行库,实现了在eCos系统平台下的OpenMP程序的运行。在此基础上,对并行算法进行了讨论和研究,并对Cannon和快速傅立叶算法并行化,随后对改进的并行算法运算的性能做了测试,性能有了很大的提高。  本论文利用eCos系统的线程库来实现OpenMP中间运行库,并在OpenMP并行阶段引入了eCos系统的调度器来负责调度任务和线程,使得OpenMP程序在eCos平台下更具有高效的执行效率。  最后本论文通过对并行算法的实现,并且在实际的平台上进行测试,得到测试结果数据,验证了OpenMP在eCos平台下的移植的正确性。
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