Multicore-Software: Grundlagen, Architektur und Implementierung in C/C++, Java und C#
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Heidelberg
dpunkt
2012
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| Ausgabe: | 1. Aufl. |
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IMAGE 1
INHALTSVERZEICHNIS
I GRUNDLAGEN DER PARALLELEN PROGRAMMIERUNG 1
1 EINFUEHRUNG 3
1.1 PARADIGMENWECHSEL IN DER SOFTWAREENTWICKLUNG 4
1.2 ANWENDUNGSBEREICHE 5
1.3 PARALLELITAET IN DER HARDWARE 5
1.3.1 PROZESSORARCHITEKTUR 6
1.3.2 MULTICORE-PROZESSOREN UND MULTIPROZESSORSYSTEME 9 1.4 PARALLELITAET
IN DER SOFTWARE 13
1.4.1 PROZESSE UND THREADS 13
1.4.2 VIRTUALISIERUNG 17
1.4.3 PARALLELISIERENDE COMPILER 18
1.4.4 PARALLELE BIBLIOTHEKEN 19
1.4.5 AMDAHL'SCHES GESETZ 20
2 THREADS 23
2.1 ARBEITEN MIT THREADS 23
2.1.1 ERZEUGUNG UND BEENDIGUNG 23
2.1.2 DATENAUSTAUSCH 24
2.1.3 THREADPOOLS 27
2.2 SCHEDULING 28
2.2.1 LASTVERTEILUNG 29
2.2.2 AFFINITAETEN UND PRIORITAETEN 30
2.3 SPEICHERZUGRIFF 30
2.3.1 SPEICHERMODELLE 31
2.3.2 SPEICHERHIERARCHIE 37
3 SYNCHRONISATION 41
3.1 KONFLIKTE 41
3.1.1 ENTSTEHUNG 42
3.1.2 KRITISCHE ABSCHNITTE 43
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1009692682
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
VIII INHALTSVERZEICHNIS
3.2 SYNCHRONISATIONSMECHANISMEN 45
3.2.1 MUTEXE 46
3.2.2 SCOPED LOCKING 50
3.2.3 MONITORE 51
3.2.4 LESE-/SCHREIBSPERREN 52
3.2.5 SEMAPHORE 54
3.2.6 BEDINGUNGSVARIABLEN 56
3.2.7 BARRIEREN 61
3.2.8 EINMALIGE AUSFUEHRUNG 64
3.2.9 ATOMARE OPERATIONEN 66
3.2.10 SPINLOCKS 69
3.3 FALLSTRICKE UND RICHTLINIEN 71
3.3.1 KONFLIKTERKENNUNG 71
3.3.2 VERKLEMMUNGEN 73
3.3.3 NICHTDETERMINISMUS 76
3.3.4 FAIRNESS 77
3.3.5 SKALIERBARKEIT 78
3.3.6 THREADSICHERHEIT UND WIEDEREINTRITTSFAEHIGKEIT 80 3.3.7
SCHNITTSTELLENENTWURF 81
4 TASK- UND DATENPARALLELITAET 85
4.1 TASKPARALLELITAET 85
4.1.1 ERZEUGUNG UND SYNCHRONISATION VON TASKS 87
4.1.2 PARALLELISIERUNG REKURSIVER ALGORITHMEN 89
4.1.3 TASKGRUPPEN 93
4.1.4 SPEKULATION 95
4.1.5 IMPLEMENTIERUNG EINES TASK-SCHEDULERS 98
4.1.6 PROGRAMMIERRICHTLINIEN 101
4.2 DATENPARALLELITAET 102
4.2.1 SCHLEIFEN OHNE DATENABHAENGIGKEITEN 103
4.2.2 REDUKTIONEN 106
4.2.3 PRAEFIXBERECHNUNGEN 111
4.2.4 PARTITIONIERUNG UND ABBILDUNG 115
5 DATENSTRUKTUREN 127
5.1 THREADSICHERER ZUGRIFF 127
5.1.1 GROBGRANULARE SYNCHRONISATION 129
5.1.2 FEINGRANULARE SYNCHRONISATION 132
5.1.3 OPTIMISTISCHE SYNCHRONISATION 134
5.1.4 NICHTBLOCKIERENDE SYNCHRONISATION 137
5.1.5 WEITERE OPTIMIERUNGEN 139
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS IX
5.2 AUSWAHL DER RICHTIGEN DATENSTRUKTUR 139
5.2.1 KRITERIEN 140
5.2.2 LISTEN 143
5.2.3 VEKTOREN 144
5.2.4 ASSOZIATIVE FELDER 145
5.2.5 WARTESCHLANGEN UND STACKS 145
5.2.6 MULTIMENGEN 147
6 ENTWURFSMUSTER 149
6.1 ZUGRIFF AUF GEMEINSAME DATEN 151
6.1.1 GRUNDLEGENDE SYNCHRONISATIONSMUSTER 151
6.1.2 THREADLOKALER SPEICHER 153
6.1.3 FUTURES 157
6.1.4 SYNCHRONISATIONSPROXY 159
6.1.5 ACTIVE OBJECT 161
6.2 ZERLEGUNG IN PARALLEL BEARBEITBARE TEILPROBLEME 165
6.2.1 GRUNDLEGENDE ZERLEGUNGSMUSTER 165
6.2.2 MASTER-SLAVE 167
6.2.3 ERZEUGER-VERBRAUCHER 169
6.2.4 AKTOREN 171
6.2.5 REIHENFOLGEBEWAHRENDER THREADPOOL 174
6.3 FLIESSBANDVERARBEITUNG 181
6.3.1 PIPELINES 182
6.3.2 PIPELINES MIT PARALLELEN STUFEN 185
6.3.3 PARALLELE PIPELINES 186
7 ARCHITEKTUR PARALLELER SOFTWARE 191
7.1 ENTWURF PARALLELER ALGORITHMEN 191
7.2 ENTWURF PARALLELER ARCHITEKTUREN 193
II SPRACHEN UND BIBLIOTHEKEN 203
8 THREADS UND SYNCHRONISATION IN C/C++ 205
8.1 POSIX-THREADS 205
8.1.1 THREADS 206
8.1.2 SYNCHRONISATIONSMECHANISMEN 208
8.1.3 THREADLOKALER SPEICHER UND SPEICHERALLOKATION 210 8.2
WINDOWS-THREADS 211
8.2.1 THREADS 211
8.2.2 SYNCHRONISATIONSMECHANISMEN 212
8.2.3 THREADLOKALER SPEICHER UND SPEICHERALLOKATION 215 8.2.4
THREADPOOLS 215
IMAGE 4
INHALTSVERZEICHNIS
8.3 C++11 216
8.3.1 LAMBDA-FUNKTIONEN 216
8.3.2 THREADS 217
8.3.3 SYNCHRONISATIONSMECHANISMEN 221
8.3.4 THREADLOKALER SPEICHER UND SPEICHERALLOKATION 229 8.3.5
SPEICHERMODELL 229
9 OPENMP 231
9.1 THREADS 233
9.1.1 PARALLELE BEREICHE 233
9.1.2 ARBEITSTEILUNG 234
9.1.3 SPEICHERZUGRIFF 235
9.1.4 THREADLOKALER SPEICHER 236
9.2 SYNCHRONISATIONSMECHANISMEN 237
9.2.1 KRITISCHE ABSCHNITTE 237
9.2.2 MUTEXE 238
9.2.3 BARRIEREN 238
9.2.4 EINMALIGE AUSFUEHRUNG 239
9.2.5 ATOMARE OPERATIONEN 240
9.3 TASKPARALLELITAET 240
9.3.1 PARALLELISIERUNG REKURSIVER ALGORITHMEN 241
9.3.2 VARIABLENZUGRIFF 241
9.3.3 SUSPENDIERUNG 243
9.4 DATENPARALLELITAET 244
9.4.1 SCHLEIFEN OHNE DATENABHAENGIGKEITEN 244
9.4.2 REDUKTIONEN 247
9.4.3 PARTITIONIERUNG UND ABBILDUNG 249
9.5 SPEICHERMODELL 250
10 THREADING BUILDING BLOCKS 253
10.1 SYNCHRONISATIONSMECHANISMEN 255
10.1.1 SPERREN 255
10.1.2 ATOMARE OPERATIONEN 258
10.2 TASKPARALLELITAET 259
10.2.1 PARALLELE FUNKTIONSAUFRUFE 259
10.2.2 TASKGRUPPEN 260
10.2.3 TASK SCHEDULER 261
10.3 DATENPARALLELITAET 261
10.3.1 SCHLEIFEN OHNE DATENABHAENGIGKEITEN 262
10.3.2 REDUKTIONEN 267
10.3.3 PRAEFIXBERECHNUNGEN 269
IMAGE 5
INHALTSVERZEICHNIS XI
10.4 DATENSTRUKTUREN 270
10.4.1 ASSOZIATIVE FELDER UND MENGEN 271
10.4.2 WARTESCHLANGEN 274
10.4.3 VEKTOREN 275
10.5 ALGORITHMEN UND ENTWURFSMUSTER 276
10.5.1 SORTIEREN 277
10.5.2 FLIESSBANDVERARBEITUNG 277
10.5.3 FLUSSGRAPHEN 279
10.6 THREADLOKALER SPEICHER 282
10.7 SPEICHERALLOKATION 283
10.8 AUSNAHMEN UND ABBRUCH 284
11 PARALLELE PROGRAMMIERUNG MIT JAVA 287
11.1 THREADS 288
11.1.1 THREADERZEUGUNG 288
11.1.2 THREADPOOLS 289
11.1.3 THREADLOKALER SPEICHER 291
11.2 SYNCHRONISATIONSMECHANISMEN 292
11.2.1 SPERREN 292
11.2.2 SPEZIELLE SYNCHRONISATIONSMECHANISMEN 296 11.2.3 ATOMARE
OPERATIONEN 298
11.3 TASKPARALLELITAET 299
11.3.1 TASKS UND FUTURES 299
11.3.2 STARTEN VON TASKS 300
11.3.3 REKURSIVE TASKS 301
11.3.4 BLOCKIERENDE OPERATIONEN IN TASKS 303
11.4 DATENPARALLELITAET 303
11.5 DATENSTRUKTUREN 304
11.6 SPEICHERMODELL 305
12 PARALLELE PROGRAMMIERUNG MIT .NET 309
12.1 THREADS 309
12.1.1 THREADERZEUGUNG 309
12.1.2 THREADPOOLS 311
12.1.3 THREADLOKALER SPEICHER 313
12.2 SYNCHRONISATIONSMECHANISMEN 314
12.2.1 SPERREN 314
12.2.2 SPEZIELLE SYNCHRONISATIONSMECHANISMEN 319 12.2.3 ATOMARE
OPERATIONEN 319
12.2.4 EINMALIGE AUSFUEHRUNG 320
12.3 TASKPARALLELITAET 321
12.3.1 TASKS UND FUTURES 322
12.3.2 FORTSETZUNGSTASKS 324
IMAGE 6
XII INHALTSVERZEICHNIS
12.4 DATENPARALLELITAET 326
12.4.1 SCHLEIFEN OHNE DATENABHAENGIGKEITEN 326
12.4.2 PARALLELE AGGREGATION 328
12.4.3 PLINQ 330
12.5 DATENSTRUKTUREN 331
12.6 AUSNAHMEN UND ABBRUCH 332
12.7 SPEICHERMODELL 333
13 BLICK UEBER DEN TELLERRAND 337
13.1 FUNKTIONALE SPRACHEN 338
13.2 AKTORBASIERTE PROGRAMMIERUNG 340
13.3 TRANSAKTIONSBASIERTER SPEICHER 342
LITERATURVERZEICHNIS 347
INDEX 351 |
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Beschreibung
THWS Würzburg Teilbibliothek SHL, Raum I.2.11
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| Exemplar 1 | nicht ausleihbar Verfügbar Bestellen |