并行程序性能优化：分析与实战指南

在本次课程中，我们将深入探讨程序性能优化中的并行技术，重点关注在10周的时间框架内对并行程序进行分析和优化。课程分为以下几个关键阶段： 第一周（Tuning for In-core Programming）：学员将学习如何针对核心处理器优化程序，关注内存管理和数据结构的效率，以提高程序在单线程环境下的性能。 第二周（Tools: Intel Compiler and Vtune）：通过使用Intel编译器和Vtune这样的专业工具，学员将学会识别和分析程序中的性能瓶颈，这些工具能够提供代码级别的性能洞察。 第三周（Tuning for Parallel Programming）：这是课程的核心部分，学员将学习并行编程的基础，包括多线程、多进程、GPU加速等，并理解并行程序设计中的常见挑战，如负载均衡、通信开销和同步问题。 第四周（Showcase）：通过实践项目，展示所学的并行编程技术和性能优化策略，让学员将理论知识转化为实际应用能力。 并行程序性能分析与优化是关键内容，包括： 1. **性能问题诊断**：掌握如何评估并行程序的性能，例如，通过测量执行时间（包括CPU时间、I/O时间和系统开销），以及使用特定API如MPI_Wtime/MPI_Wtick来获取并行时间。 2. **性能指标与模型**：介绍通用的性能评价指标，如程序执行时间、Speedup（单处理器与多处理器执行时间的比较）和线性扩展性，以衡量并行程序的效率。 3. **性能分析方法**：通过举例说明如何使用Barrier、StartTimer、RunProgram、EndTimer等技术来准确地测量和对比不同处理器上程序的运行时间。 4. **优化策略**：讲解如何针对并行程序性能问题进行优化，如通过调整算法、优化数据访问模式、减少通信开销等方式提升并行性能。 在整个课程中，学员不仅能掌握理论知识，还将有机会运用所学技能解决实际问题，以提升并行程序的性能，实现高效的计算资源利用。这对于从事IT行业特别是高性能计算、分布式系统开发和云计算领域的人来说，是一项必不可少的技能。