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第4O卷第2期计算机科学Vo1．40No．2
2013年2月ScienceFeb20l3
基于OpenMP的两个地学基础空间分析算法的并行实现及优化
朱效民潘景山孙占全顾卫东
(山东省计算中心济南250014)(国家超算济南中心济南250101)
(山东省计算机网络重点实验室济南250014)
摘要研究了两个基础空间分析算法(大量线段求交、点面叠加)的实现方法，并基于单机多核环境，利用OpenMP
实现了并行算法。通过分析并行算法，得到了无法取得线性加速比的原因，即负载不均衡，内存管理采用全局方法，仍
然是“串行”的。基于此，通过对数据进行有效的排序并利用OpenMP的动态调度方式进行调度；改进了现有的并发
内存分配技术，并将其用于并行算法的内存管理。利用以上方法对并行算法进行了优化，测试表明，优化后的算法具
有较为理想的近线性加速比，单机四核环境下，每个核心的计算效率不低于8O％。
关键词空间分析，求交，点面叠加，并发内存分配
中图法分类号TP301．6文献标识码A
ParallelImplementationandOptimizationofTwoBasicGeo-SpatiaI-AnalysisAlgorithmsBasedonOpenMP
ZHUXiao-minPANJing-shanSUNZhan-quanGUWebdong
(ShandongComputerScienceCenter，Jinan250014，China)
(NationalSupercomputer(．；enterinJinan，Jinan250101，China)
(ShandongProvincialKeyLaboratoryofComputerNetwork，Jinan250014，China)
AbstractFhispaperintroducedresearchonthemethodsfortwobasicgeo~spatial-analysisalgorithms：gettingintersec—
tionpointsforlargeamountsofsegmentsandpoint-polygon-overlay，andweimplementedthetwoalgorithmsonthe
sharedmemorymulti-coreenvironmentbasedonOpenMP．Weanalyzedthereasonwhywedon’tgetlinearspeedup，
andgotthatitisbecauseofunbalancedloadandserialmemorymanagementmethod．Thenwesortedtheinputdataand
adoptedthedynamicschedulingofOpenMP．Also，weadoptedandimprovedthecurrentparallelmemoryallocating
techniquetomanagethememoryforparallelalgorithms．Basedonthetwomethodsabove，weimprovedthealgorithms．
Thetestsshowthattheimprovedmethodcanreachnearlylinearspeedup，andtheefficiencyofeachcoreinafourcore
nodeisabove80．
KeywordsSpatialanalysis，Intersection，Poinvpolygon-overlay，Parallelmemoryallocate
GIS，即Geographical
初级会计持证人
专注于经营管理类文案的拟写、润色等，本人已有10余年相关工作经验，具有扎实的文案功底，尤善于各种框架类PPT文案，并收集有数百万份各层级、各领域规范类文件。欢迎大家咨询！
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