半導體工業(yè)的不斷發(fā)展，促進了多核技術普遍應用，尤其是以Cell處理器為代表的異構多核，在專用計算方面表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。同時，隨著實際應用的日益復雜，不確定邊界的循環(huán)（如while循環(huán)）、遞歸調用（如斐波那契）等非規(guī)則、非結構化問題在分子動力學、油藏數(shù)值模擬、圖形圖像處理等應用中普遍存在。為了有效地提高這類應用的并行效率，2008年5月發(fā)布的OpenMP3．O新規(guī)范引入了task編譯指導語句，即任務模型，該任務模型使得上述非規(guī)則、非結構化應用的并行成為可能。如何利用現(xiàn)有的編程模型和編譯優(yōu)化技術降低異構多核處理器的編程難度，提高非規(guī)則、非結構化并行應用的執(zhí)行效率，充分利用異構多核處理器的并行能力成為軟件行業(yè)面晦的一個重要問題�！懂悩嫸嗪巳蝿漳Ｐ蛢�(yōu)化技術》結合Cell異構多核架構的特點及OpenMt任務模型的規(guī)范，研究了Cell異構多核處理器下OpenMP3．0任務模型的實現(xiàn)及優(yōu)化技術。
《異構多核任務模型優(yōu)化技術》組織結構如下：第一篇為基礎知識篇，著重介紹了多核處理器及其分類；第二篇重點介紹了OpenMP、MPI、CUDA、OpenCL等并行編程模型，同時對并行構件技術特別是CCA并行構件編程環(huán)境作了詳細闡述；第三篇在分析了Cell異構多核處理器上支持任務模型的關鍵技術及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀之后，分別闡述了Cell異構多核上OpenMP3．0的混合任務調度策略、Cell異構多核上優(yōu)化非規(guī)則訪存的軟件Cache模型以及Cell異構多核上優(yōu)化任務粒度的自適應任務生成控制策略。同時，為了提高并行程序的復用性，提出了基于CCA的構件程序設計方案。
第一篇 多核處理器
第1章 多核處理器概述
1．1 多核處理器的概念
1．2 多核處理器的關鍵技術
1．2．1 核心結構的選擇
1．2．2 片上通信技術
1．2．3 多核與I／0結構
1．2．4 存儲結構設計
1．2．5 程序執(zhí)行模型
1．2．6 功率和熱管理
1．2．7 操作系統(tǒng)設計
1．3 多核處理器的發(fā)展趨勢
第2章 多核處理器的分類
2．1 同構多核處理器與編譯技術
2．1．1 同構多核處理器的概念
第一篇 多核處理器
第1章 多核處理器概述
1．1 多核處理器的概念
1．2 多核處理器的關鍵技術
1．2．1 核心結構的選擇
1．2．2 片上通信技術
1．2．3 多核與I／0結構
1．2．4 存儲結構設計
1．2．5 程序執(zhí)行模型
1．2．6 功率和熱管理
1．2．7 操作系統(tǒng)設計
1．3 多核處理器的發(fā)展趨勢
第2章 多核處理器的分類
2．1 同構多核處理器與編譯技術
2．1．1 同構多核處理器的概念
2．1．2 GPU同構多核處理器
2．2 異構多核處理器與編譯技術
2．2．1 異構多核處理器的概念
2．2．2 Cell異構多核處理器
2．3 本章小結
第二篇 并行編程模型及并行構件
第3章 openMP并行編程模型
3．1 OpenMP的基本概念
3．1．1 執(zhí)行模式
3．1．2 0penMP編程要素
3．2 0penMP編程
3．2．1 并行區(qū)域管理
3．2．2 任務分配
3．2．3 同步
3．2．4 數(shù)據(jù)環(huán)境控制
3．3 本章小結
第4章 MPI并行編程模型
4．1 MPI函數(shù)
4．2 MPI消息
4．3 MPI通信
4．4 本章小結
第5章 CUDA并行編程模型
5．1 CUDA簡介
5．2 CUDA架構
5．3 CUDAC語言
5．4 CUDA編程模式
5．5 CUDA存儲器組織
5．6 CUDA執(zhí)行模式
5．7 本章小結
第6章 OpenCL編程模型
6．1 OpenCL簡介
6．2 OpenCL架構
6．2．1 OpenCL平臺模型
6．2．2 OpenCL內(nèi)存模型
6．2．3 OpenCL執(zhí)行模型
6．2．4 OpenCL程序模型
6．3 本章小結
第7章 并行構件
7．1 構件技術
7．1．1 構件定義
7．1．2 國內(nèi)外并行構件技術的相關研究
7．2 CCA簡介
7．2．1 CCA概述
7．2．2 CCA的內(nèi)容
7．2．3 CCA的特點
7．2．4 CCA的構件框架
7．2．5 CCA框架組建程序的過程
7．3 CCA并行構件編程環(huán)境
7．3．1 Bocca簡介
7．3．2 Babel簡介
7．3．3 Ccaffeine簡介
7．3．4 SIDL簡介
7．3．5 CCA并行構件程序設計過程
第三篇 異構多核處理器上支持任務并行模型
第8章 Ceu異構多核上任務模型的關鍵技術
8．1 OpenMP任務模型出現(xiàn)的必然
8．2 Cell異構多核上任務模型的關鍵技術
8．3 主要工作
第9章 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
9．1 OpenMP任務并行模型
9．1．1 任務結構
9．1．2 任務描述
9．1．3 任務調度
9．2 任務的調度策略
9．2．1 Intel的TBB
9．2．2 Cilk架構
9．2．3 IBM的XLC編譯器
9．2．4 OpenUH編譯器
9．2．5 GCC編譯器
9．2．6 Nanos運行時庫
9．3 非規(guī)則內(nèi)存訪問優(yōu)化技術
9．3．1 非規(guī)則應用的研究現(xiàn)狀
9．3．2 Cell處理器上軟件cache的研究現(xiàn)狀
9．4 任務生成控制策略
9．4．1 編譯器控制的任務粒度策略
9．4．2 定值的任務剪枝策略
9．4．3 自適應任務粒度控制策略
第10章 CeU異構多核上OpenMP3．0的混合任務調度策略
10．1 問題描述及常見調度策略的比較
10．1．1 問題描述
10．1．2 常見任務調度策略的比較
10．2 混合調度策略的設計
10．2．1 任務結構
10．2．2 任務隊列結構
10．2．3 主要接口設計
10．3 混合調度策略的執(zhí)行過程
10．3．1 任務生成
10．3．2 任務竊取
10．3．3 任務同步
10．3．4 任務完成
10．4 本章小結
第11章 Cell架構上優(yōu)化非規(guī)則訪存的自適應軟件cache模型
11．1 問題描述及分析
11．2 自適應軟件cache行算法
11．2．1 自適應軟件cache行算法及描述
11．2．2 算法圖示
11．2．3 直接緩沖
11．3 混合行大小的cache結構設計
11．4 混合行大小cache的操作模型
11．4．1 混合行大小cache的主要接口設計
11．4．2 混合行大小cache的具體操作模型
11．5 本章小結
第12章 Cell架構上優(yōu)化任務粒度的自適應任務生成控制策略
12．1 問題描述及分析
12．2 自適應任務生成控制策略的設計
12．2．1 任務結構
12．2．2 任務隊列結構
12．3 自適應任務生成控制策略的執(zhí)行過程
12．3．1 任務生成
12．3．2 任務竊取
12．3．3 任務同步
12．3．4 任務完成
12．4 自適應任務生成控制策略的整體架構
12．5 自適應任務生成控制策略的實例
12．6 本章小結
第13章 基于CCA的構件程序設計
13．1 SIDL文件的生成
13．2 服務端構件的實現(xiàn)
13．3 客戶端構件的實現(xiàn)
13．4 擴展支持OpenMP并行編程模型
13．5 本章小結
參考文獻
書單推薦
