Intel Parallel Studio环境下的并行程序设计PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

Intel Parallel Studio环境下的并行程序设计PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1篇 并行简介3

第1章 并行现状3

1.1并行时代的到来3

1.1.1功率密度的飙升3

1.1.2多核和众核计算的出现4

1.2六大挑战5

1.2.1遗留代码6

1.2.2工具6

1.2.3教育培训6

1.2.4众核计算的顾虑7

1.2.5可维护性7

1.2.6投入产出7

1.3并行与编程者7

1.3.1并行的类型8

1.3.2 Intel的并行模型8

1.3.3选择正确的并行构造10

1.3.4并行编程错误13

1.3.5加速比和可扩展性16

1.3.6并行与实时系统19

1.4小结20

第2章 Parallel Studio XE概览21

2.1 Parallel Studio XE的优势21

2.2 Parallel Studio XE组成21

2.3 Intel Parallel Studio XE22

2.4 Intel Parallel Advisor23

2.4.1 Advisor工作流程23

2.5 Intel Parallel Composer XE26

2.5.1 Intel C/C++++优化编译器26

2.5.2 OpenMP31

2.5.3 Intel的线程构造块32

2.5.4 Intel的集成性能原语33

2.5.5 Intel的Parallel Debugger Extension35

2.5.6 Intel Debugger36

2.5.7数学核心库MKL36

2.6 VTune Amplifiier XE38

2.6.1热点分析38

2.6.2并发性分析39

2.6.3锁和空闲分析39

2.6.4反汇编源码视图40

2.7 Parallel Inspector XE40

2.7.1预定义分析类型40

2.7.2错误与警告41

2.8静态安全性分析42

2.9各种使用Parallel Studio XE的方法43

2.10小结43

第3章 Parallel Studio XE快速上手44

3.1四步骤方法44

3.2例子1：使用Cilk Plus45

3.2.1找一个合适的串行程序45

3.2.2运行串行程序47

3.2.3步骤1：分析串行程序49

3.2.4步骤2：用Cilk Plus实现并行性52

3.2.5步骤3：调试及错误检查53

3.2.6步骤4：对Cilk Plus程序调优59

3.3例子2：使用OpenMP61

3.3.1步骤1：分析串行程序61

3.3.2步骤2：使用OpenMP实现并行性62

3.3.3步骤3：调试与错误检查63

3.3.4步骤4： OpenMP程序的调优64

3.4小结71

第2篇 Parallel Studio XE教程75

第4章 生成优质的代码75

4.1引言75

4.2应用程序样例76

4.3代码优化的七步骤77

4.3.1使用编译器的报告77

4.3.2步骤1：不使用优化技术构建应用程序78

4.3.3步骤2：使用通用优化80

4.3.4步骤3：使用处理器相关的优化83

4.3.5步骤4：增加过程间优化93

4.3.6步骤5：性能测评指导的优化96

4.3.7步骤6：自动向量化的调优100

4.4更多关于自动向量化的内容102

4.4.1构建可以在多种CPU上运行的应用程序102

4.4.2其他插入向量化的方法103

4.5源代码108

4.6小结113

第5章 编写安全的代码114

5.1一个简单的安全缺陷例子114

5.2了解静态安全分析117

5.2.1虚警118

5.2.2静态安全分析流程118

5.2.3实施一次静态安全分析119

5.3构建的明细126

5.3.1用注入方式创建构建明细文件126

5.4在QA环境中使用静态安全分析129

5.4.1回归测试130

5.4.2度量跟踪130

5.5源代码132

5.6小结134

第6章 在何处并行化135

6.1性能测评的不同方法135

6.2示例应用程序136

6.3使用Intel编译器进行热点分析138

6.3.1性能测评步骤138

6.3.2一个具体的例子139

6.3.3性能测评引起的开销142

6.4使用auto-parallelizer进行热点分析143

6.4.1测评步骤143

6.4.2一个具体的例子144

6.4.3自动并行化编程指南146

6.5使用Amplifiier XE进行热点分析149

6.5.1进行默认分析149

6.5.2找到适合并行化的循环149

6.5.3大型或运行时间长的应用程序151

6.6源代码153

6.7小结157

第7章 实现并行化158

7.1 C还是C+++，这是个问题159

7.2一个简单的方法159

7.3 lambda函数之美160

7.4循环并行化161

7.4.1 for循环161

7.4.2嵌套for循环164

7.4.3归约for循环166

7.4.4 while循环167

7.5代码段和函数并行化169

7.5.1串行版本170

7.5.2 Cilk Plus171

7.5.3 OpenMP172

7.5.4 TBB173

7.6递归函数并行化173

7.6.1串行版本174

7.6.2 Cilk Plus175

7.6.3 OpenMP175

7.6.4 TBB176

7.7流水应用程序并行化177

7.7.1并行流水模式177

7.7.2串行版本179

7.7.3 OpenMP180

7.7.4 TBB181

7.8链表并行化183

7.8.1链表的串行遍历184

7.8.2链表的并行遍历184

7.9源代码186

7.10小结190

第8章 检查错误191

8.1 Parallel Inspector XE分析的类型191

8.2检测线程错误192

8.2.1线程问题的类型193

8.2.2一个包含死锁的例子193

8.3检测死锁194

8.4检测数据竞争197

8.4.1运行线程化的程序197

8.4.2第一次分析结果198

8.4.3控制报告的详细程度200

8.5消除数据竞争205

8.5.1使用Cilk Plus205

8.5.2使用OpenMP208

8.5.3使用TBB208

8.6检测内存错误210

8.6.1内存错误的类型210

8.6.2一个内存分析的例子211

8.7创建自定义分析216

8.8源代码217

8.9小结220

第9章 并行程序的调优222

9.1简介222

9.2定义基准223

9.2.1确保一致性223

9.2.2度量性能的提升223

9.2.3使用Amplifiier XE命令行测出基准223

9.3识别并发热点225

9.3.1线程的并发度和CPU使用率225

9.3.2识别代码中的热点226

9.4分析时间轴228

9.4.1问题回答228

9.4.2修复临界区热点229

9.5分析算法231

9.6进一步分析和调优233

9.6.1使用其他视图236

9.6.2使用锁和等待分析237

9.6.3其他分析类型238

9.7使用Intel Software Autotuning Tool239

9.8源代码240

9.9小结243

第10章 Parallel Advisor设计指导244

10.1使用Parallel Advisor244

10.1.1理解Advisor的工作流程245

10.1.2寻找文档246

10.1.3从NQueens例子程序开始246

10.2位置审查248

10.2.1运行审查分析248

10.2.2位置审查分析是如何工作的251

10.3标注代码252

10.3.1部位（Site）的标注252

10.3.2锁的标注254

10.3.3添加标注254

10.4检测合适度256

10.4.1执行合适度分析257

10.4.2合适度分析是如何工作的260

10.5检查正确性261

10.5.1运行正确性分析261

10.5.2正确性分析的局限性267

10.5.3正确性分析是如何工作的267

10.6替换标注269

10.6.1 Summary Report270

10.6.2普通的映射方法270

10.7小结273

第11章 并行程序的调试274

11.1 Intel Debugger简介274

11.2使用Intel调试器来检测数据竞争276

11.2.1编译串行程序276

11.2.2添加并行化277

11.2.3观察结果279

11.2.4检测数据竞争280

11.2.5修复数据竞争287

11.3关于过滤器的更多内容294

11.4运行时检查：查看应用程序状态295

11.4.1使用OpenMP任务窗口来检查一个并行域的变量296

11.4.2使用OpenMP生成树窗口来查看并行代码的行为297

11.5小结300

第12章 基于事件的VTune Amplifiier XE分析301

12.1测试一个应用的健壮性301

12.1.1导致高CPI的原因302

12.1.2只用CPI就足够测量健壮性吗302

12.1.3进行全系统的分析303

12.2进行一次热点分析304

12.2.1热点分析类型305

12.3进行一次General Exploration分析310

12.3.1快速注解栏312

12.4修复硬件问题314

12.4.1减少缓存未命中315

12.4.2使用更多高效指令317

12.4.3使用Intel编译器318

12.5使用Amplifiier XE的其他工具319

12.5.1使用预定义分析类型320

12.5.2使用视图320

12.5.3使用API321

12.6应用程序实例325

12.7小结329

第3篇 案例分析333

第13章 世界上第一个数独“Thirty-Niner”333

13.1挑战数独优化333

13.1.1所面临挑战的性质334

13.1.2顶层设计334

13.1.3使用SSE内置函数优化求解器335

13.1.4对生成器进行并行化337

13.1.5结果338

13.2动手实例：优化数独生成器339

13.2.1关于代码339

13.2.2求解器340

13.2.3生成器344

13.3小结350

第14章 通往并行编程殿堂的九条建议351

14.1挑战：模拟恒星形成351

14.1.1恒星的形成352

14.2动手练习352

14.2.1性能调优353

14.3应用程序的启发性353

14.3.1查找热点354

14.3.2使用一个基于树的N-物体模拟356

14.3.3使用哈希八叉树358

14.4架构调优359

14.5添加并行化362

14.5.1识别出热点和找出调用顺序362

14.5.2实现并行化363

14.5.3检测数据竞争和其他潜在的问题364

14.5.4负载均衡365

14.5.5执行结果366

14.6小结367

第15章CERN对撞机的并行轨迹拟合368

15.1学习案例368

15.2一个高能物理实验的过程368

15.2.1轨迹重构阶段369

15.3什么是ArBB374

15.4并行化轨迹拟合代码376

15.4.1添加数组构建块到已存的代码之中376

15.4.2代码重构377

15.4.3结果380

15.5动手练习项目385

15.5.1练习385

15.5.2项目385

15.5.3编译并运行串行版本385

15.5.4并行化轨迹拟合代码389

15.6小结405

第16章 遗留代码的并行化406

16.1 Dhrystone基准简介406

16.1.1代码的结构407

16.1.2全局和共享变量407

16.2动手练习项目408

16.2.1编译项目408

16.2.2在Dhrystone循环中增加Amplifiier XE API来增加时间戳410

16.2.3查看结果411

16.3并行化基准的C版本414

16.3.1方式一：同步共享变量的访问414

16.3.2方式二：复制全局变量417

16.4并行化C+++版本的基准420

16.4.1方式三：将应用程序封装到一个C++++类中420

16.4.2方式四：使用Cilk Plus Holder424

16.5结果总览428

16.5.1性能428

16.5.2修改工作428

16.6小结429