培訓目標：
了解多核編程常見問題、鎖競爭、加速比、負載均衡
- 了解介紹多核編程的基礎知識：多線程退出算法、讀寫鎖、旋轉鎖、原子操作，
- 了解基于OpenMP標準的并行程序設計基礎等；
- 理解多核編程的基礎的數據結構與算法：數組、鏈表、哈希表、二叉樹、AVL樹、復合二叉樹
- 理解多線程并行遍歷的基本方法。
- 理解并行編程模式：分治模式、流水線模式、任務圖分解與調度模式、動態任務調度模式等，
- 了解并行搜索、并行排序、 并行數值計算包括并行矩陣乘法、并行前綴和計算的原理和應用。
- 如何解決多核系統中的計算隨CPU核數的擴展性，
- 掌握分布式計算設計模式如線程分組競爭模式、條件同步模式、批量私有化處理模式、數據本地化模式等。
- 了解適應多核的內存管理方案。
- 了解并行計算的任務分解與調度原理和實現方法
培訓對象：軟件開發工程師
學員基礎：具有多核編程的基本概念和初步經驗
培訓內容：
多核計算概述
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- 多核編程會遇到那些問題
- 多核編程與單核多線程編程的區別
- 多核編程與多機分布式編程的區別
- 加速比系數
- 鎖競爭問題及對加速比的影響
- 負載平衡問題對加速比的影響
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| 多線程編程基礎 |
- 多線程編程基本概念
- 各種鎖性能比較
- 讀寫鎖算法
- 多線程退出算法
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| OpenMP程序設計 |
- OpenMP基本概念
- OpenMP編程模型
- 線程創建與工作分攤
- 數據處理
- 任務調度
- 線程間的同步
- OpenMP庫函數詳解
- OpenMP環境變量
- OpenMP內部控制變量及相關流程
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| 基礎數據結構與算法 |
- 數組
- 棧
- 鏈表
- 哈希表
- 普通樹與二叉樹
- AVL搜索樹
- 復合二叉樹
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| 并行程序設計模式 |
- 模式數據分解模式
- 分治模式
- 流水線模式
- 任務并行模式
- 任務調度模式
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| 并行搜索 |
- 并行順序搜索
- 串行Dijkstra最短路徑搜索
- 并行最短路徑算法
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| 并行排序 |
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| 并行數值計算 |
- 多核并行數值計算面臨的問題
- 求和及前綴求和
- 矩陣相加
- 矩陣相乘
- 矩陣向量相乘
- 并行隨機數生成
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| 共享資源分布式計算 |
- 共享資源計算的負載均衡問題
- 共享資源計算的算法設計思路與方法
- 分布式計算設計模式
- 線程分組競爭模式
- 線程隨機競爭模式
- 數據本地化模式
- 分布式數據結構設計
- 分布式隊列
- 分布式查找
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| 分布式內存管理 |
- 多核內存管理的基本思想
- 等尺寸內存管理
- Freelist編碼實現
- Intel 開源項目TBB中的內存管理
- 搶奪式內存管理算法
- 偽共享問題的深入分析
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| 任務分解與調度 |
- 任務分解與調度的問題
- 任務間負載均衡的影響因素
- 任務圖調度模型
- 任務組調度算法
- 任務圖調度算法
- 手工任務分解的原則和方法
- 算法流程圖
- 數據結構與接口設計
- 代碼實現
- 動態任務分解與調度
- 非嵌套型動態任務調度
- 嵌套型動態任務調度
- 網絡服務器軟件中的任務調度
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| Lock-Free編程基礎 |
- 問題的引入和思考
- Lock-Free編程的基本原理
- Lock-Free的隊列
- Lock-Free程序的問題分析
- 代碼實現與驗證
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