并行编程方法与优化实践 在线下载 pdf mobi 2025 epub 电子版

本书介绍了并行编程的方法和优化实践，主要结合X86SSE与AVX、ARMNeon、OpenMP、CUDA和OpenCL等讲解了并行编程的技术、方法和*实践。第1章讲解X86SSE与AVX的矩阵实现；第2章讲解如何利用ARMNeon进行编程；第3章介绍OpenMP并行程序设计；第4章讲解基于GPU的CUDA和OpenCL程序设计；第5章讲解OpenACC的应用；第6～8章讲解线性代数和图形学在并行编程中的实践与应用，并给出大量示例。

前 言

第1章 X86 SSE/AVX指令集

1.1 SSE内置函数

1.1.1 算术运算

1.1.2 逻辑运算

1.1.3 比较

1.1.4 加载和存储

1.2 AVX内置函数

1.2.1 算术运算

1.2.2 逻辑运算

1.2.3 比较

1.2.4 加载和存储

1.3 优化实例及分析

1.3.1 如何测得CPU的浮点峰值性能

1.3.2 积分计算圆周率π

1.3.3 稀疏矩阵向量乘法

1.3.4 二维单通道图像离散卷积

1.4 本章小结

第2章 ARM NEON SIMD 指令优化

2.1 NEON指令集综述

2.2 ARM A15 处理器性能

2.3 NEON 支持的操作

2.3.1 基本算术运算

2.3.2 基本比较运算

2.3.3 基本数据类型转换及舍入运算

2.3.4 基本位运算

2.3.5 基本逻辑运算

2.3.6 基本设置加载存储操作

2.3.7 特殊操作

2.4 应用实例

2.4.1 彩色图像转灰度图像

2.4.2 矩阵转置

2.4.3 矩阵乘

2.5 本章小结

第3章 OpenMP程序设计

3.1 OpenMP编程模型

3.1.1 OpenMP执行模型

3.1.2 OpenMP存储器模型

3.2 环境变量

3.3 函数

3.3.1 普通函数

3.3.2 锁函数

3.4 OpenMP编译制导语句

3.4.1 常用的OpenMP构造

3.4.2 常用的OpenMP子句

3.5 OpenMP异构并行计算

3.6 OpenMP程序优化

3.6.1 OpenMP程序优化准则

3.6.2 OpenMP并行优化实例

3.7 本章小结

第4章 基于GPU的异构并行计算环境：CUDA与OpenCL

4.1 GPU计算概述

4.1.1 GPU计算历史

4.1.2 CUDA概述

4.1.3 OpenCL概述

4.2 异构并行计算模型

4.2.1 平台模型

4.2.2 执行模型

4.2.3 存储器模型

4.2.4 编程模型

4.3 C语言接口

4.3.1 OpenCL C语言

4.3.2 CUDA C语言

4.4 基于GPU的异构并行计算性能优化

4.4.1 总体优化准则

4.4.2 全局存储器优化

4.4.3 合并访问

4.4.4 局部存储器

4.4.5 存储体冲突

4.4.6 常量存储器优化

4.4.7 CUDA纹理存储器优化

4.4.8 寄存器及私有存储器优化

4.4.9 工作组数目及大小

4.4.10 占用率

4.4.11 指令优化

4.4.12 分支优化

4.4.13 数据传输优化

4.5 GPU与CPU精度差别

4.6 矩阵转置

4.6.1 初次实现

4.6.2 满足合并访问的实现

4.6.3 没有存储体冲突的实现

4.7 矩阵乘法

4.7.1 初次实现

4.7.2 矩阵分块实现

4.8 本章小结

第5章 OpenACC

5.1OpenACC 编程模型

5.1.1 执行模型

5.1.2存储器模型

5.2编译制导语句

5.2.1kernels构造

5.2.2parallel构造

5.2.3 线程配置相关子句

5.2.4data构造

5.2.5loop构造

5.2.6 atomic构造

5.2.7 dtype子句

5.2.8reduction子句

5.2.9变量可见性子句

5.2.10if子句

5.2.11async和wait

5.3OpenACC和CUDA协作

5.3.1CUDA使用OpenACC生产的数据

5.3.2 OpenACC使用CUDA生产的数据

5.4两小时性能提升10倍

5.5本章小结

第6章 多核向量处理器架构及OpenCL程序映射

6.1多核向量处理器架构

6.1.1Intel Haswell CPU 架构

6.1.2ARM A15 多核向量处理器架构

6.1.3AMD GCN GPU架构

6.1.4NVIDIA Kepler 和 Maxwell GPU架构

6.2OpenCL 程序在多核向量处理器上的映射

6.2.1OpenCL程序在多核向量CPU上的映射

6.2.2OpenCL程序在NVIDIA GPU上的映射

6.2.3OpenCL程序在AMD GCN上的映射

6.3本章小结

第7章 利用多种技术优化图像处理中的算法性能

7.1图像滤波

7.1.1均值滤波

7.1.2中值滤波

7.2图像直方图

7.2.1OpenMP 实现

7.2.2CUDA 实现

7.3曼德勃罗集

7.3.1串行算法

7.3.2不适合进行向量化

7.3.3OpenMP实现

7.3.4CUDA 实现

7.4本章小结

第8章 利用多种技术优化线性代数中的算法性能

8.1两向量距离

8.1.1串行代码

8.1.2循环展开代码

8.1.3AVX指令加速

8.1.4NEON 实现

8.1.5CUDA实现

8.2稠密矩阵与向量乘法

8.2.1串行算法

8.2.2AVX 指令加速

8.2.3NEON 实现

8.2.4CUDA 实现

8.2.5OpenMP 实现

8.3本章小结

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书籍介绍

本书介绍了并行编程的方法和优化实践，主要结合X86SSE与AVX、ARMNeon、OpenMP、CUDA和OpenCL等讲解了并行编程的技术、方法和*实践。第1章讲解X86SSE与AVX的矩阵实现；第2章讲解如何利用ARMNeon进行编程；第3章介绍OpenMP并行程序设计；第4章讲解基于GPU的CUDA和OpenCL程序设计；第5章讲解OpenACC的应用；第6～8章讲解线性代数和图形学在并行编程中的实践与应用，并给出大量示例。

• 作者：iphyer 发布时间：2016-08-05 16:27:17

  好书适合慢慢学习。

• 作者：天游清水 发布时间：2023-10-16 10:24:24

  了解了一些并行编程的常用优化方法

• 作者：麦克敦伦 发布时间：2018-04-29 20:27:43

  作者写作能力太差了，很多细节没说清楚。同时也不够深入，很多数据都是一笔带过，怎么来的，怎么计算的，一笔带过。对初学者老说写的太少，对有经验的读者来说又写的太浅。

• 作者：静水流深st 发布时间：2023-04-09 11:04:20

  对于会并行编程的开发人员来说，意义不大，因为说的东西基本都会了；对于不会并行开发的人员来说，意义也不大，因为你还是不会。这种书最大的用处就是给一个开发并行编程的人在写总结的时候作为参考，梳理自己的开发经验，也就是说，该书适合于技术人员的写作。

• 作者：司陆 发布时间：2022-03-23 12:25:09

  3.5

• 作者：日森 发布时间：2007-05-28 20:59:42

  难怪读的难受,原来是本伪书,这年头!

• 抓住关键时刻，让顾客和员工都满意

  作者：达达刚子 发布时间：2013-01-22 11:24:13

• 养生的三个层次，你属于哪一层？

  作者：Tomi.Lai 发布时间：2022-04-23 10:44:43

  

  《黄帝内经》认为，越是天真的人，越长寿。

  所谓“天真”，就是遵从自己的本心，活出自己的天性。

  最好的养生，不是睡觉、不是喝水，不是运动，而是从了解自己开始。

  这一过程通常会经历三个层次：

  1 节制欲望，把注意力收回来；

  2 培养兴趣爱好，让心安静下来；

  3 提升感知力，觉察自己的心。

  1 节制欲望，养精

  在纪录片《我的白大褂》中，讲述了这样一个真实的故事。

  24岁的女销售小蔡，早起时发现左边身体麻木。经多名医生会诊，才发现她得了颅内动脉瘤，随时会引发脑出血，威胁生命。当“病危通知书”递到她手中时，她整个人都崩溃了。

  医生认为长期熬夜是她得病的诱因，于是就问她，是不是因为工作原因经常熬夜？

  小蔡却说，自己的工作根本不需要加班，只是因为下班后没事干，就常常熬夜刷手机玩，每天不刷到凌晨，就睡不着觉。

  她边哭边后悔，说自己也知道熬夜的危害，但就是控制不了想要熬夜的心理。

  当你放纵欲望的时候，你的身体也在承担着相应的风险。

  哲学家伊壁鸠鲁曾说：

  “在所有的欲望中，有的是自然的和必要的，有的是自然的但不是必要的，有的既不是自然的也不是必要的，而是由于虚幻的意见产生的。”

  必要的欲望，满足之后会消除痛苦。比如饿了就要吃饭，渴了就要喝水。

  不必要的欲望，即使没有满足也不会导致痛苦，但满足之后，可能会带来伤害。

  刷视频、看剧、玩游戏......这些感官刺激虽然让我们获得了短暂的满足，可一旦过度，不仅会造成精神上空虚和焦虑，也会给身体带来危害。

  《黄帝内经》说，过度的欲望，会耗神伤精，损害身体的健康。

  节制欲望，是精力充沛、健康长寿的前提。

  把注意力从虚幻的世界中抽离出来，回到现实的生活里。

  去看看湛蓝的天空，迷人的夕阳，给自己做一顿美食，做做扫除，整理家务，陪爱人说说话，谈谈天.....

  简单朴实的生活中，隐藏着极致的快乐。

  让眼睛休息，让身体放松下来，把感官体验拉回现实，就是最好的养生。

  2 培养爱好，静心

  《黄帝内经》上说：“恬惔虚无，真气从之，精神内守，病安从来？”

  说的是，当我们处在“恬淡虚无”的状态中时，真气深藏顺从，精神持守于内而不耗散，疾病就不会产生。

  弘一法师也曾说，恬淡是“养心第一法”。

  所谓的恬淡，就是要静心。

  想要做到这一点，最简单的办法就是培养一项能让你安静下来的爱好。

  艺术家阿部幸子一出生就被家人抛弃在路边，好不容易被人收养，却逃不脱被遗弃的命运。辗转经历了4个不同的家庭，才渐渐长大成人。

  糟糕的童年带给她极大的心理伤害，她因此患上精神疾病，20岁就住进了精神病院。

  入院后，她的失控行为并没有得到控制，直到她开始剪纸。

  她很喜欢把报纸、杂志、彩页剪成几毫米的线条，外人看来无聊乏味，她却做得津津有味、不知疲倦。

  手作使她平静下来，不再失控，医生看到后，便允许她每天剪纸10小时。

  日复一日对剪纸的专注，治愈了她的心，她很快恢复了健康。

  几年后，她受邀前往纽约PS1美术馆，现场表演了剪纸行为艺术，成为了一名艺术家。

  手作，治愈了她，也成为了她生活下去的动力。

  她说：“（剪纸）对别人来说可能是一种美的享受，但对我来说只是一种方法，一种可以让自己的精神保持安静、有序的方法，我用它来治愈自己。”

  做自己真正喜欢的事情，就是最好的治愈。

  自得其乐，才是真正的快乐。

  工作再忙，也别忘记好好经营自己的爱好。

  读书、抚琴、手作、绘画......，总有一样能够抚慰你的心。

  找准自己的热爱，愉悦自己的心。

  心静了，一切伤痛皆可自愈。

  3 提升觉知，通神

  有个知名的中医曾经说过，现代人最大的病，是活得丧失了觉知。

  我们吃饱了，却感觉不到满足；

  该睡觉的时候，却感觉不到困倦；

  明明不开心，却察觉不到自己的情绪；

  不来一场大病，永远也感知不到自己的身体已经不堪重负。

  NLP专家舒俊琳曾说，最健康的人的心智模式，是从自己的身上寻找答案，时刻倾听内心的声音，听从直觉的智慧。

  学会自我觉察，提升你的觉知力，才是生命最好的药。

  心理学家武志红也常被自己的情绪所困扰。

  每当烦恼不已时，他就会静下来，觉察自我。

  他会先问自己，这种烦恼的感觉是来自身体的哪个部位呢？

  当他觉察到这种感受产生在头部之后，他就意识到，是因为头脑中的评判造成了这些负面感受。

  于是，他就把注意力试着从头部移动到心口，那些烦恼、厌恶与鄙夷的情绪，就消失了。

  当他把注意力移到腹部时，他就感到自己获得了宁静。

  我们头脑中的很多想法，往往来自他人的评价，比如父母、老师、恋人。

  由于习惯了从别人的评价中寻找支撑，我们常常会把别人的想法当成自己的想法，而忽略自己内心的体验和感觉。

  于是我们脑中就会产生很多矛盾，这些矛盾会让我们感到混乱。

  如果我们把注意力从头脑中撤走，转移到身体上，去觉察身体发生的变化，这种混乱就会得到平息，负面情绪就会消失。

  混乱的感受一旦消失，内心真实的想法和感受就会浮现。

  催眠师史蒂芬·吉利根曾说：

  “每个人的第一个家都在身体里，每当你真的需要回家，你的身体值得信任，你便可以聆听，可以和它做朋友。”

  和身体链接，倾听内心的声音，找到心灵深处真正的家，就是古人所说的“通神”。

  当你了解自己，清楚自己真正的渴望，就能遵从己愿、从心而行。

  最好的养生，莫过于了解自己的心。

  越能遵从本心的人，活得越通透，身体越健康。

  4 写在最后

  水木然曾说：“人的一切疾病，本质上都是心病。”

  心之所以会生病，是因为我们不够了解自己。

  了解真实的自己，才是治愈一切的良方。

  节制不必要的欲望，减少身体的耗损；

  专注真正热爱的事，让心安静下来；

  觉察自己的身体，关照自己的内心，找出问题的症结，才能消除心魔。

  都说通往内心的路，最难走，但别忘了，只有走过难走的路，才能看到最美丽的风景。

  关注我，愿你在认识自我的路上，找到治愈自己的良方。