大規(guī)模并行程序性能分析與優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究

第 1 章  引言  1
1.1 本書背景及意義  1
1.1.1 性能分析技術(shù)的現(xiàn)狀  4
1.1.2 性能優(yōu)化技術(shù)的現(xiàn)狀  5
1.2 大規(guī)模并行程序性能分析與優(yōu)化面臨的關(guān)鍵問題  6
1.3 本書的主要研究內(nèi)容與貢獻(xiàn)  8
1.3.1 本書的主要貢獻(xiàn)  8
1.3.2 本書的組織及各章內(nèi)容簡介  9
第 2 章  相關(guān)工作  11
2.1 性能分析相關(guān)研究  11
2.1.1 程序分析  11
2.1.2 性能分析技術(shù)  14
2.2 性能預(yù)測相關(guān)研究  18
2.2.1 性能建模  18
2.2.2 性能模擬  21
2.3 性能優(yōu)化相關(guān)研究  22
2.3.1 并行程序優(yōu)化  22
2.3.2 統(tǒng)一編程模型  23
2.3.3 自動優(yōu)化框架  24
第 3 章  基于圖的并行程序可擴(kuò)展性瓶頸檢測  26
3.1 整體框架  28
3.2 圖的生成  29
3.2.1 靜態(tài)分析  29
3.2.2 動態(tài)分析  34
3.2.3 程序性能圖的生成  41
3.3 可擴(kuò)展性瓶頸檢測  42
3.3.1 性能問題頂點(diǎn)檢測  42
3.3.2 反向追蹤根因分析  44
3.4 實(shí)現(xiàn)與使用方法  46
3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果  47
3.5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境  47
3.5.2 程序結(jié)構(gòu)圖分析  48
3.5.3 開銷分析  49
3.5.4 應(yīng)用案例  51
3.6 小結(jié)  57
第 4 章  面向性能分析的領(lǐng)域特定編程框架  59
4.1 整體框架  62
4.1.1 PerFlow系統(tǒng)框架  62
4.1.2 編程示例：通信分析任務(wù)  64
4.2 程序性能抽象  64
4.2.1 程序抽象圖的定義  65
4.2.2 靜動態(tài)分析  66
4.2.3 程序抽象圖的構(gòu)建  66
4.2.4 程序抽象圖的視圖  69
4.3 性能分析過程抽象  71
4.3.1 性能分析數(shù)據(jù)流圖  71
4.3.2 性能分析數(shù)據(jù)流圖的元素  72
4.3.3 性能分析子任務(wù)  73
4.3.4 性能分析范例  76
4.3.5 框架的使用方法  78
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果  79
4.4.1 實(shí)驗(yàn)配置  79
4.4.2 開銷分析  80
4.4.3 程序抽象圖信息  81
4.4.4 應(yīng)用案例  82
4.5 小結(jié)  93
第 5 章  異步策略感知的精確性能建模  95
5.1 整體框架  96
5.2 模塊內(nèi)建模  98
5.2.1 層次化建模技術(shù)  98
5.2.2 解析—統(tǒng)計(jì)結(jié)合的建模技術(shù)  99
5.3 模塊間模擬  101
5.3.1 異步策略表達(dá)  101
5.3.2 硬件感知性能模擬  101
5.4 HPL 分析  103
5.4.1 HPL 介紹  103
5.4.2 HPL 各模塊的模塊內(nèi)模型  105
5.5 實(shí)驗(yàn)與分析  107
5.5.1 實(shí)驗(yàn)配置  107
5.5.2 端到端預(yù)測精度測試  108
5.5.3 模塊預(yù)測精度測試  110
5.5.4 假設(shè)分析  110
5.5.5 預(yù)測效率測試  112
5.6 小結(jié)  112
第 6 章  面向領(lǐng)域的多層次性能優(yōu)化框架  114
6.1 框架設(shè)計(jì)  115
6.2 面向計(jì)算流體力學(xué)領(lǐng)域的中間表達(dá)和語言  117
6.2.1 領(lǐng)域中間表達(dá)  117
6.2.2 領(lǐng)域特定語言  121
6.3 多層次中間表達(dá)遞降  125
6.3.1 領(lǐng)域中間表達(dá)遞降  126
6.3.2 通用中間表達(dá)遞降  126
6.4 多層次感知優(yōu)化  128
6.4.1 領(lǐng)域級優(yōu)化  128
6.4.2 通用優(yōu)化  132
6.4.3 硬件級優(yōu)化  132
6.5 實(shí)驗(yàn). 134
6.5.1 實(shí)驗(yàn)配置  134
6.5.2 端到端性能  135
6.5.3 性能模型的有效性測試  135
6.6 小結(jié)  139
第 7 章  總結(jié)與展望  140
7.1 本書工作總結(jié)   140
7.2 后續(xù)研究方向   141
參考文獻(xiàn)  143
致謝  156