多核多線程技術

第1章多核程序設計基礎 1.1計算能力的演進 1.2并行計算 1.2.1并行計算思想 1.2.2并行計算機的分類 1.3多線程技術 1.3.1線程概念回顧 1.3.2傳統(tǒng)多線程 1.3.3同時多線程(SMT) 1.4多核處理器的架構與多核程序設計 1.5多核程序開發(fā)流程 1.5.1多核程序設計 1.5.2編程模型與實現(xiàn) 1.5.3性能調(diào)優(yōu) 本章小結 習題 第2章Windows API多線程編程模型 導引項目: 生產(chǎn)者—消費者問題 2.1Windows線程庫介紹 2.2Windows API的基本使用 2.2.1內(nèi)核對象 2.2.2線程管理 2.2.3簡單的例子 2.3Windows API的線程同步 2.3.1臨界區(qū) 2.3.2事件 2.3.3信號量 2.4線程池 2.5生產(chǎn)者—消費者問題的實現(xiàn) 本章小結 習題 項目訓練：Windows API多線程編程 模塊一：基礎模塊 模塊二：臨界區(qū)模塊 模塊三：事件模塊 模塊四：信號量模塊 第3章OpenMP多線程編程模型 目錄導引項目:基于OpenMP的圓周率計算 3.1OpenMP編程簡介 3.1.1OpenMP編程基礎 3.1.2編譯環(huán)境的搭建 3.2OpenMP的基本用法 3.2.1線程的創(chuàng)建 3.2.2針對for循環(huán)的并行化 3.3數(shù)據(jù)競爭 3.3.1數(shù)據(jù)的共享與私有化 3.3.2有效的數(shù)據(jù)規(guī)約 3.3.3線程同步 3.4線程的調(diào)度優(yōu)化 3.4.1static調(diào)度策略 3.4.2dynamic調(diào)度策略 3.4.3guided調(diào)度策略 3.4.4runtime調(diào)度策略 3.4.5對比分析 3.5其他常用編譯指導子句 3.5.1sections與section子句 3.5.2single子句 3.5.3master子句 3.6OpenMP的常用庫函數(shù) 3.7OpenMP多線程程序的性能分析 3.7.1OpenMP并行化的開銷 3.7.2負載均衡 3.7.3線程同步開銷 3.8基于OpenMP的PI計算項目的實現(xiàn) 3.9求有限區(qū)間內(nèi)素數(shù)個數(shù)的項目實現(xiàn) 本章小結 習題 項目訓練：OpenMP多線程編程 模塊一：基礎模塊 模塊二：數(shù)值積分計算Pi值 模塊三：Monte Carlo計算Pi值 第4章多核程序性能調(diào)優(yōu) 導引項目:基于Intel Parallel Studio工具的質(zhì)數(shù)個數(shù)查找調(diào)優(yōu) 4.1并行化程序性能指標 4.1.1加速比和效率 4.1.2Amdahl定律 4.1.3粒度 4.1.4負載平衡 4.2Intel Parallel Studio工具 4.2.1Intel Parallel Studio概述 4.2.2Intel Parallel Composer 4.2.3Intel Parallel Inspector 4.2.4Intel Parallel Amplifier 4.3性能優(yōu)化方法 4.3.1性能優(yōu)化定義 4.3.2不同級別的性能優(yōu)化 4.3.3性能優(yōu)化循環(huán) 4.3.4并行應用性能優(yōu)化方法 4.3.5常用優(yōu)化方法 4.4多線程程序開發(fā)方法學 4.4.1程序開發(fā)及優(yōu)化周期 4.4.2程序開發(fā)優(yōu)化周期軟件工具使用 4.4.3案例分析 4.5基于Intel Parallel Studio工具的質(zhì)數(shù) 個數(shù)查找調(diào)優(yōu)項目的實現(xiàn) 本章小結 習題 項目訓練：多線程編程綜合實踐項目 附錄1教學設計與實施方法 附錄2英特爾認證介紹