随着应用程序对计算能力要求的提升,传统单核处理器已经无法满足要求,多核处理器成为了生产工作的事实标准。COStream作为一种数据流编程语言,通过将通信与计算分离暴露出程序的并行性,能充分利用多核平台的性能。但COStream主要关注计算模块的实现,所实现的IO缓冲区无法将数据读取与调度结合,对内存资源也没有进行合理的管理。针对上述提到的问题,以数据流编程语言COStream作为研究对象,对数据流程序任务划分进行了优化,同时实现了能让流水线计算与数据读取同时进行的IO缓冲区和能减少内存消耗的数据流图节点间缓冲区内存分配算法。任务划分包含初始划分和负载均衡通信优化两个阶段,初始划分采用贪心思想选取候选节点构建子图,优化算法通过采用启发式策略对子图的边界节点进行移动,来对子图间负载和通信进行优化,从而获取优质的划分结果。优化后的IO缓冲区让数据读取模块和流水线调度模块能够有效通信,使两者能够并行执行,配合优化后的IO缓冲区对流水线调度的改进使数据流程序能够灵活处理不同数据量的输入。数据流图节点间缓冲区内存分配算法通过按照拓扑排序遍历数据流图模拟程序的执行过程,在模拟执行时通过分析不同缓冲区的生命周期是否重叠实现缓冲区的内存共享,减少了运行时程序的内存占用。实验以通用X86架构多核处理器作为实验平台,选取数字媒体领域应用较为广泛的算法作为测试程序,对新的划分算法、IO缓冲区和数据流图节点间缓冲区内存分配方法进行测试,表明了优化工作的有效性。