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写出高性能的多核并行编程

时间:2015-09-23 16:58:18      阅读:144      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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什么样的程序运行效率高?

程序的数据和指令都在cache中。没有cache miss出现。

所以怎样让并行程序性能高基本能够演变成 怎样降低cache miss?

尤其是多核下。并行程序cache的问题已经无法回避了,否则并行的效率还没有一个线程高。
敲代码的时候MESI协议要时刻浮如今眼前。

借用一句歌词:如今不是从前了,兔子比狐狸狡猾了。

1.绞尽全部的脑汁,避免使用全局变量,尤其是程序执行过程中可能改动的变量。

全部线程仅仅读的变量能够放松一丁点儿要求。

2.per thread per core。每一个core执行一个线程。每一个线程执行在一个cpu core上。

3.Keep data structures  per core。

每一个core只改动自己的数据结构。

4.Keep data structures cache alignment。

保证结构体定义的时候cache line对齐。

能够自己加入pad,也能够用gcc提供的__attribute__。

5.避免false sharing。定义数据结构的时候不能这么搞: int num[CPU_NUMS],这样在for循环中对num[i]++的时候就会造成false sharing。这也是为什么结构体定义要cache line对齐。

6. Lock-free data structures。锁的代价是巨大的。搞不好还会死锁,多核间通信用lock-free fifo。

7.cpu affinity。线程创建后马上绑定到详细的core上,然后再 进行分配内存,保证内存分配在自己的领土这边。

8.分支预測。

使用gcc提供的likely和unlikely。

9.公共子表达式消除。一个函数中假设多次用到同一个表达式,能够開始的时候定义一个指针。

10.循环中消除指针引用。比方以下这样:
for(i=0; i< 1000; i++)
{
    *dest++;
}
能够先定义一个局部变量进行累加。最后再把局部变量赋值给指针。

11.X86平台intel提供了非常多的sse指令,尤其是在字符串的搜索和查找方面。

12.多用perf tool。

临时想到的先记录下来,找个时间给出详细的代码逐条举例说明一下。
很多其它更好的文章在个人独立博客: www.hiyoufu.com


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写出高性能的多核并行编程

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