Учебное пособие Казань 018 удк

Профилирование программы. Иерархия памяти
. 
Большинство 
вычислительных систем имеют следующую иерархию памяти: 
1.регистры 
2.кэш первого уровня 
3.кэш второго уровня 
4.локальная память 
5.удаленная память (например, память другого узла кластера или жесткий 
диск) 
При этом чем ниже по списку, тем большее время требуется на 
извлечение данных из соответствующей памяти. 
Следовательно, в целях оптимизации надо более эффективно 
использовать локальную память, кэш и минимизировать обращения к 
удаленной памяти. Для этого надо стараться размещать данные в памяти так, 
чтобы обращение к ним происходило с минимальным количеством 
переписываний или вообще без переписывания кэша. Т.е. доступ к элементам 
массива должен осуществляться в той последовательности, в которой они 
лежат в памяти. Так, при работе с многомерными массивами в С/С++ наиболее 
быстро будет происходить доступ к элементам по самому правому (по записи) 

---

143 
индексу, а в Фортране по самому левому. Иногда, для оптимизации работы с 
памятью следует поменять местами вложенные циклы. 
for(j=1; j
for(i=1; i
B[i][j] = (A[i][j-1] + A[i][j+1] + A[i-1][j] + A[i-1][j])/4.0; 
 
for(i=1; i
for(j=1; j
B[i][j] = (A[i][j-1] + A[i][j+1] + A[i-1][j] + A[i-1][j])/4.0; 
9. Применение Windows API в параллельных вычислениях 
В контексте исполнения процесса могут выполняться несколько потоков. 
В операционной системе Windows поток – это единица исполнения, которой 
ОС выделяет процессорное время для выполнения программы. 
Рассмотрим функций доступные в WIndows API для работы с потоками. 
Для того, чтобы создать поток используется функция 
CreateThread
. 
HANDLE WINAPI CreateThread( 
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecAttr, 
SIZE_T StackSize, 
LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartFuncAddr, 
LPVOID p, 
DWORD dwCreatParam, 
LPDWORD thrId 
); 
где: 

lpSecAttr 
– указатель на SECURITY_ATTRIBUTES, этот параметр также 
можно указать равным NULL, тогда возвращаемый дескриптор не 
будет наследоваться 

StackSize
– начальный размер стека (указывается в байтах). Если в качестве 
параметра указать ноль, то система задаст размер стека по умолчанию 

---

144 

lpStartFuncAddr
– это указатель на функцию, которая будет исполняться 
потоком, таким образом здесь будет указан стартовый адрес потока; эта 
функция должна быть определена в программе следующим образом: 
DWORD WINAPI 
FunctionName
(LPVOID) 

p
– это указатель на переменную, которую нам необходимо передать в 
функцию 
FunctionName
(LPVOID 
p
), исполняемую потоком 

dwCreatParam
– параметры, которые управляют созданием потока. Можно 
указать: 0 (тогда поток начнет исполняться сразу после его создания), 
CREATE_SUSPENDED (поток начнет исполняться, когда будет выполнена 
функция 
ResumeThread
, о ней позже) 

thrId
– это указатель на переменную, в которую будет записан 
идентификатор потока 
ExitThread
– эта функция завершает поток, как видно из её определения 
ниже, она ничего не возвращает. Поток может завершиться при вызове этой 
функции 
или 
при 
возврате 
из 
функции DWORD 
WINAPI 
FunctionName
(LPVOID), которая исполнялась в потоке.