基于無鎖算法的并行協(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人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進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)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。申請學(xué)位論文與資料若有不實之處，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。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，越來越多的硬件平臺使用多核處理器作為處理單元。協(xié)議棧作為網(wǎng)絡(luò)處理核心卻沒有達到與之匹配的效率。如何將協(xié)議棧中的重要模塊針對多核處理器的特點進行并行化改造以提高網(wǎng)絡(luò)性能是本文的主要研究內(nèi)容。并行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)是多核技術(shù)中的一個研究熱點，其中的無鎖算法以低開銷和非阻塞的特點而備受關(guān)注。本文在對協(xié)議棧和多核環(huán)境下的多線程編程進行了簡單介紹后，闡述了無鎖編程的基本原理和方法。隨后以F

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