優化程式效能 《深入理解計算機系統》

2021-07-05 22:17:54 字數 1039 閱讀 5586

1)高階設計:適當的演算法和資料結構

2)基本編碼原則:使編譯器產生高效的**,理解 編譯器 的能力和侷限性,消除不必要的內容

·消除連續的函式呼叫

·消除不必要的儲存器引用,要考慮是否為 同一位址

以上兩點,也是妨礙編譯器優化的主要因素,編譯器很難判斷以進行優化。

3)低階優化:將乙個任務分成多個部分,利用多核和多處理器的平行計算;了解計算機的時序特性,為實現指令集並行,降低不同部分之間的資料相關;利用圖形資料流和確認關鍵路徑來確定乙個迴圈需要的時間下界

·迴圈展開,**移動(將迴圈中不會變的計算部分,移到迴圈外邊,如 for(int i=0;i

·多個累計變數和重新結合(如資料結合,整形編譯器可以自動重新結合,浮點數因為精度的原因,不會)等

·用功能的風格重寫條件操作,用條件傳遞代替條件控制,減小  **懲罰

1)表示程式效能:每元素的週期數(cycles per element,cpe),越小越好,線性執行時間時,即為線性變數n的係數。

延遲界限(latency bound):當一系列操作必須按照嚴格順序執行時

吞吐量界限(throughput bound):處理器功能單元的原始計算能力

2)現代處理器包括:指令控制單元(instruction control unit,icu) (取址和解碼 控制、退役單元(記錄正在進行的處理,確保他遵守機器級程式的順序語義))、執行單元(execution unit,eu)(功能單元和快取記憶體的控制)。

3)一些限制因素:暫存器溢位(暫存器不夠用)、**錯誤處罰

5)**剖析程式

unix>gcc -o1-pgprog.c -o prog

unix> ./prog file.txt

unix>gprofprog

6)amdahl 定律

s=told / tnew = 1/( (1-a)+a/k ),a 為系統某部分需要時間的百分比,將他的效能提高了k倍。

文中有很多 例子的**和資料流圖,很不錯。

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